AT525775A1 - Arrangement, refinery and process for the production of hydrocarbons - Google Patents
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- AT525775A1 AT525775A1 ATA51046/2021A AT510462021A AT525775A1 AT 525775 A1 AT525775 A1 AT 525775A1 AT 510462021 A AT510462021 A AT 510462021A AT 525775 A1 AT525775 A1 AT 525775A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, eine Raffinerie und ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen, wobei die Anordnung eine Crackvorrichtung (1) und eine Zuführanordnung (2) umfasst, wobei die Zuführanordnung (2) der Crackvorrichtung (1) einen Einsatzstrom (5), welcher Kohlenwasserstoffe enthält, und Dampf (6) zuführt, wobei die Crackvorrichtung (1) zum Steamcracken der Kohlenwasserstoffe eingerichtet ist, wobei die Anordnung eine Wasserstoffherstellvorrichtung (3), insbesondere einen Elektrolyseur für die Wasserelektrolyse und/oder eine Reformierungsvorrichtung, bevorzugt eine Dampfreformierungsvorrichtung (12) oder eine Methanpyrolysevorrichtung, umfasst, wobei die Wasserstoffherstellvorrichtung (3) zur Herstellung von, insbesondere sogenanntem grünen, Wasserstoff (7) eingerichtet ist, wobei die Zuführanordnung (2) mindestens einen Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung (3) hergestellten Wasserstoffs (7), insbesondere sogenannten grünen Wasserstoff (7) der Crackvorrichtung (1) zuführt, wobei die Crackvorrichtung (1) Kohlenwasserstoffe herstellt, und wobei die hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung (3) hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, Wasserstoff (7) bestehen.The invention relates to an arrangement, a refinery and a process for the production of hydrocarbons, the arrangement comprising a cracking device (1) and a feed arrangement (2), the feed arrangement (2) of the cracking device (1) containing a feed stream (5) which contains hydrocarbons and supplies steam (6), the cracking device (1) being set up for steam cracking the hydrocarbons, the arrangement having a hydrogen production device (3), in particular an electrolyzer for water electrolysis and/or a reforming device, preferably a steam reforming device (12) or a methane pyrolysis device, wherein the hydrogen production device (3) is set up for the production of, in particular so-called green, hydrogen (7), wherein the feed arrangement (2) at least a part of the hydrogen production device (3) produced hydrogen (7), in particular so-called green hydrogen (7) to the cracking device (1), the cracking device (1) producing hydrocarbons, and the hydrocarbons produced being composed at least partially of the hydrogen (7), in particular the so-called green hydrogen, produced by the hydrogen production device (3).
Description
Anordnung, Raffinerie und Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen Arrangement, refinery and process for the production of hydrocarbons
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, eine Raffinerie und ein Verfahren gemäß den The invention relates to an arrangement, a refinery and a method according to
Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Preambles of the independent claims.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Anordnungen zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen bekannt. Beispielsweise sind Anordnungen bekannt, bei denen lediglich Kohlenwasserstoffe und Dampf einem Steamcracker zugeführt werden. Nachteilig an diesen herkömmlichen Verfahren ist aber, dass dadurch einerseits lediglich herkömmliche Kohlenwasserstoffe herstellbar sind. Andererseits emittieren solche herkömmlichen Steamcracker viel Kohlendioxid, sodass diese signifikant zur Different arrangements for the production of hydrocarbons are known from the prior art. For example, arrangements are known in which only hydrocarbons and steam are fed to a steam cracker. A disadvantage of these conventional methods, however, is that on the one hand only conventional hydrocarbons can be produced as a result. On the other hand, such conventional steam crackers emit a lot of carbon dioxide, so they significantly to
weltweiten CO2-Produktion beitragen. contribute to global CO2 production.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung, eine Raffinerie und ein Verfahren zur Erhöhung der Effizienz und der Umweltfreundlichkeit von Crackvorrichtungen, insbesondere Steamcracker, zu schaffen. Unter anderem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung, eine Raffinerie und ein Verfahren zu schaffen, mit welchen die feuertechnischen Emissionen, wie insbesondere die Kohlendioxid-, Stickoxid- und/oder Staub-Emissionen, der Crackvorrichtung gesenkt und die The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, the object of the invention is to create an arrangement, a refinery and a method for increasing the efficiency and environmental friendliness of cracking devices, in particular steam crackers. Among other things, it is an object of the invention to provide an arrangement, a refinery and a method with which the combustion emissions, such as in particular the carbon dioxide, nitrogen oxide and / or dust emissions, the cracking device lowered and the
Wirtschaftlichkeit der Crackvorrichtung erhöht werden. Efficiency of the cracking device can be increased.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der The object of the invention is in particular due to the features of
unabhängigen Patentansprüche gelöst. independent patent claims solved.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen umfassend eine Crackvorrichtung, insbesondere einen The invention relates in particular to an arrangement for the production of hydrocarbons comprising a cracking device, in particular one
Steamcracker, und mindestens eine Zuführanordnung. steam cracker, and at least one feed assembly.
Die Zuführanordnung führt der Crackvorrichtung bevorzugt einen Einsatzstrom, welcher The feed assembly preferably feeds the cracker a feed stream which
Kohlenwasserstoffe enthält, und Dampf zu. Contains hydrocarbons and vapor too.
Die Crackvorrichtung ist bevorzugt zum Steamcracken der Kohlenwasserstoffe The cracker is preferred for steam cracking the hydrocarbons
eingerichtet. furnished.
Die Crackvorrichtung ist bevorzugt zur Umwandlung von längerkettigen The cracker is preferred for converting longer chain ones
Kohlenwasserstoffen mit Dampf zu kurzkettigen Kohlenwasserstoffen eingerichtet. Hydrocarbons furnished with vapor to form short-chain hydrocarbons.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Wasserstoffherstellvorrichtung Provision is preferably made for the arrangement to be a hydrogen production device
umfasst. includes.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Wasserstoffherstellvorrichtung als Elektrolyseur für die Wasserelektrolyse und/oder als Reformierungsvorrichtung, insbesondere als It is preferably provided that the hydrogen production device as an electrolyzer for water electrolysis and / or as a reforming device, in particular as
Dampfreformierungsvorrichtung oder als Methanpyrolysevorrichtung, ausgebildet ist. Steam reforming device or as a methane pyrolysis device is formed.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Wasserstoffherstellvorrichtung zur Herstellung von, It is preferably provided that the hydrogen production device for the production of
insbesondere sogenanntem grünen, Wasserstoff eingerichtet ist. in particular so-called green, hydrogen is set up.
Insbesondere können die in der Crackvorrichtung entstehenden Emissionen pro Tonne hergestelltem Ethen und/oder hergestellten HVC durch die Zuführung von, insbesondere sogenannten grünem, Wasserstoff in die Crackvorrichtung niedriger sein als bei einer Crackvorrichtung ohne Zuführung von Wasserstoff. Unter Emissionen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung Kohlendioxid, Stickoxide und/oder In particular, the emissions per tonne of ethene produced and/or HVC produced in the cracking device can be lower than in the case of a cracking device without the supply of hydrogen as a result of the supply of, in particular so-called green, hydrogen. Within the scope of the present invention, emissions can include carbon dioxide, nitrogen oxides and/or
Staub verstanden werden. dust are understood.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung mindestens einen Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten Wasserstoffs, insbesondere Provision is preferably made for the supply arrangement to supply at least part of the hydrogen produced by the hydrogen production device, in particular
sogenannten grünen Wasserstoffs, der Crackvorrichtung zuführt. so-called green hydrogen feeding the cracker.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Crackvorrichtung Kohlenwasserstoffe herstellt. It is preferably provided that the cracking device produces hydrocarbons.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere It is preferably provided that the hydrocarbons produced are at least partially made up of, in particular, the hydrocarbons produced by the hydrogen production device
dem sogenannten grünen, Wasserstoff bestehen. the so-called green hydrogen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise den von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere den It is preferably provided that the hydrocarbons produced at least partially the produced by the hydrogen production device, in particular the
sogenannten grünen, Wasserstoff aufweisen. so-called green, have hydrogen.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Herstellung von, insbesondere grünen, Kohlenwasserstoffen, welche zumindest teilweise aus grünem Wasserstoff In particular, the invention relates to an arrangement for the production of, in particular green, hydrocarbons which are at least partially made from green hydrogen
bestehen. consist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einer Crackvorrichtung, insbesondere unter einem Steamcracker, eine herkömmliche Crackvorrichtung, insbesondere ein herkömmlicher Steamcracker, verstanden werden. Beim sogenannten Steamcracken und/oder Dampfspalten kann es sich um ein herkömmliches Verfahren der Petrochemie handeln. Beim Steamcracken werden gegebenenfalls durch thermisches Cracken längerkettige Kohlenwasserstoffe, insbesondere Naphtha, Propan, Butan, Ethan, Gasöl und/oder Hydrowax, in Gegenwart von Wasserdampf in In the context of the present invention, a cracking device, in particular a steam cracker, can be understood to mean a conventional cracking device, in particular a conventional steam cracker. So-called steam cracking and/or steam cracking can be a conventional petrochemical process. In steam cracking, longer-chain hydrocarbons, in particular naphtha, propane, butane, ethane, gas oil and/or hydrowax, are optionally broken down by thermal cracking in the presence of steam
kurzkettige Kohlenwasserstoffe umgewandelt. converted to short-chain hydrocarbons.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter grünem Wasserstoff Wasserstoff verstanden werden, welcher durch den Einsatz von erneuerbaren Energien, wie insbesondere Solarenergie, Bioenergie, Wasserkraft und/oder Windenergie, erzeugt In the context of the present invention, green hydrogen can be understood to mean hydrogen that is generated through the use of renewable energies, such as in particular solar energy, bioenergy, hydropower and/or wind energy
wird. becomes.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter grünem Wasserstoff gegebenenfalls auch jener Wasserstoff verstanden werden, dessen Zugabe zum Einsatz in die Crackvorrichtung dazu führt, dass die Emissionen, insbesondere von Kohlendioxid, sogenanntem CO», Stickoxiden, sogenannten NOx, und/oder Staub, und dergleichen, pro Tonne produzierter High Value Chemicals, sogenannter HVC, und/oder Ethen sinken. Das heißt gegebenenfalls, dass durch die Zuführung von grünem Wasserstoff in die Crackvorrichtung die entstehenden Emissionen pro Tonne produzierter HVC und/oder Ethen gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren reduziert werden In the context of the present invention, green hydrogen can also be understood to mean that hydrogen whose addition to use in the cracking device leads to emissions, in particular of carbon dioxide, so-called CO », nitrogen oxides, so-called NOx, and / or dust, and the like , per tonne of high-value chemicals produced, so-called HVC, and/or ethene are falling. This may mean that by feeding green hydrogen into the cracking device, the emissions produced per ton of HVC and/or ethene are reduced compared to conventional production processes
können. can.
Sogenannter grüner Wasserstoff kann gegebenenfalls CO»-neutral bezogen werden, sodass insbesondere die Gesamteffizienz der Anordnung, insbesondere der So-called green hydrogen can, if necessary, be obtained in a CO »neutral manner, so that in particular the overall efficiency of the arrangement, in particular the
Crackvorrichtung, steigerbar ist. Cracking device that can be increased.
In der Regel ist es gegebenenfalls in herkömmlichen Raffinerien üblich, dass mehr Wasserstoff produziert wird als benötigt. Dadurch wird gegebenenfalls sichergestellt, dass alle herkömmlichen Wasserstoff-Verbraucher einer Raffinerie, wie insbesondere As a rule, it may be customary in conventional refineries for more hydrogen to be produced than is required. This ensures, if necessary, that all conventional hydrogen consumers of a refinery, such as in particular
Hydrierungsanlagen, ausreichend versorgt werden können. Hydrogenation plants, can be adequately supplied.
Die Überproduktion an Wasserstoff wird in einer herkömmlichen Raffinerie gegebenenfalls abgefackelt und/oder thermisch verwertet. Insbesondere kann dieser, insbesondere zu viel produzierte, Wasserstoff dem Einsatz der Crackvorrichtung zugegeben werden, wodurch gegebenenfalls die Emissionen pro Tonne Ethen bzw. In a conventional refinery, the overproduction of hydrogen is optionally flared off and/or thermally utilized. In particular, this hydrogen, especially if too much is produced, can be added to the use of the cracking device, which may reduce the emissions per tonne of ethene or
HVC maßgebend reduzierbar sind. HVC can be significantly reduced.
Daher kann im Rahmen der Erfindung gegebenenfalls unter sogenanntem grünem Wasserstoff auch dieser Wasserstoff verstanden werden. Mit anderen Worten ist gegebenenfalls Wasserstoff im Rahmen dieser Erfindung unabhängig seitens der Herstellung als grün zu werten, solange der Wasserstoff ausreichend emissionsneutral Therefore, in the context of the invention, so-called green hydrogen can also be understood to mean this hydrogen. In other words, within the scope of this invention, hydrogen may be considered green, regardless of production, as long as the hydrogen is sufficiently emission-neutral
bezogen werden kann. can be obtained.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter, insbesondere dem sogenannten In the context of the present invention, under, in particular the so-called
grünen, Wasserstoff molekularer Wasserstoff, nämlich H2, verstanden werden. green, hydrogen molecular hydrogen, namely H2, are understood.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können unter grünen und/oder nachhaltig hergestellten Kohlenwasserstoffen, Kohlenwasserstoffe verstanden werden, welche In the context of the present invention, green and/or sustainably produced hydrocarbons can be understood to mean hydrocarbons which
zumindest teilweise aus sogenanntem grünem Wasserstoff gebildet sind und/oder are formed at least partially from so-called green hydrogen and/or
welche zumindest teilweise aus sogenanntem grünem Wasserstoff bestehen und/oder which consist at least partially of so-called green hydrogen and/or
welche zumindest teilweise sogenannten grünen Wasserstoff umfassen. which at least partially comprise so-called green hydrogen.
Gegebenenfalls kann der Crackvorrichtung auch zumindest teilweise herkömmlicher Wasserstoff, nämlich H», zugeführt werden. Unter herkömmlichen Wasserstoff kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls Wasserstoff verstanden werden, Optionally, conventional hydrogen, namely H 2 , can also be supplied at least in part to the cracking device. In the context of the present invention, conventional hydrogen can be understood as meaning hydrogen,
welcher nicht unter Einsatz von erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird. which is not generated using renewable energy sources.
Insbesondere kann unter herkömmlichem Wasserstoff im Rahmen der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls Wasserstoff verstanden werden, dessen Zugabe zum Einsatz in die Crackvorrichtung nicht dazu führt, dass die Emissionen, insbesondere an CO, NOx und/oder Staub und dergleichen, pro t produzierter HVC bzw Ethen sinken. Mit anderen Worten kann unter sogenanntem herkömmlichem Wasserstoff jener verstanden werden, welcher nicht CO,2-neutral bezogen wird, sodass die Gesamteffizienz der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, gegebenenfalls In particular, conventional hydrogen can be understood in the context of the present invention as hydrogen, the addition of which to use in the cracking device does not lead to a reduction in emissions, in particular of CO, NOx and/or dust and the like, per t of HVC or ethene produced. In other words, so-called conventional hydrogen can be understood to mean that which is not obtained in a CO,2-neutral manner, so that the overall efficiency of the arrangement, in particular the cracking device, may be reduced
nicht steigerbar ist. cannot be increased.
Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass bei den hergestellten Kohlenwasserstoffen der sogenannte grüne Wasserstoff mit den Kohlenstoffatomen In other words, it can be provided that in the case of the hydrocarbons produced, the so-called green hydrogen with the carbon atoms
verbunden ist. connected is.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der molekulare, insbesondere sogenannte grüne, Wasserstoff mit dem Einsatzstrom, insbesondere mit den Kohlenwasserstoffen, welche If necessary, it is provided that the molecular, in particular so-called green, hydrogen with the input stream, in particular with the hydrocarbons, which
der Crackvorrichtung zugeführt werden, vermischt wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der molekulare, insbesondere sogenannte grüne, fed to the cracker is mixed. If necessary, it is provided that the molecular, in particular so-called green,
Wasserstoff mit dem Dampf, welcher der Crackvorrichtung zugeführt wird, vermischt Hydrogen mixed with the steam fed to the cracker
wird. becomes.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Einsatzstrom gegebenenfalls Kohlenwasserstoffe, welche der Crackvorrichtung, insbesondere dem Steamcracker, zugeführt werden. Insbesondere können die der Crackvorrichtung, insbesondere dem Steamcracker, zugeführten Kohlenwasserstoffe ausschließlich im Einsatzstrom enthalten sein. In the context of the present invention, the feed stream optionally includes hydrocarbons, which are fed to the cracking device, in particular to the steam cracker. In particular, the hydrocarbons fed to the cracking device, in particular the steam cracker, can be contained exclusively in the feed stream.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Einsatzstrom ein Massenstrom verstanden werden, welcher der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, In the context of the present invention, a feed stream can be understood to mean a mass flow which the arrangement, in particular the cracking device,
bevorzugt dem Steamcracker, zugeführt wird. preferably the steam cracker.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Einsatzstrom ein Massenstrom verstanden werden, welcher in die Anordnung, insbesondere in die Crackvorrichtung, In the context of the present invention, feed stream can be understood to mean a mass flow which is fed into the arrangement, in particular into the cracking device,
bevorzugt in den Steamcracker, eintritt. preferably in the steam cracker.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Ausgangsstrom ein Massenstrom verstanden werden, welcher aus der Anordnung, insbesondere aus der In the context of the present invention, a mass flow can be understood under output flow, which from the arrangement, in particular from the
Crackvorrichtung, bevorzugt aus dem Steamcracker, abgeführt wird. Cracking device, preferably from the steam cracker, is discharged.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Ausgangsstrom ein Massenstrom verstanden werden, welcher aus der Anordnung, insbesondere aus der In the context of the present invention, a mass flow can be understood under output flow, which from the arrangement, in particular from the
Crackvorrichtung, bevorzugt aus dem Steamcracker, austritt. Cracking device, preferably from the steam cracker exits.
Gegebenenfalls laufen in der Crackvorrichtung im Wesentlichen die auch bei herkömmlichen Crackvorrichtungen ablaufenden Reaktionen ab. Dadurch ist es gegebenenfalls möglich, den zugeführten Wasserstoff mit den der Crackvorrichtung If necessary, the reactions that also take place in conventional cracking devices essentially take place in the cracking device. This makes it possible, if necessary, to combine the hydrogen supplied with that of the cracking device
zugeführten Kohlenwasserstoffen chemisch zu verbinden. to chemically combine supplied hydrocarbons.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls den Ausgangsstrom der Crackvorrichtung The feed assembly optionally carries the output stream of the cracker
als Produkt aus der Anordnung ab. as a product of the arrangement.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls mindestens einen Teil des Ausgangsstroms The feed arrangement optionally carries at least part of the output stream
der Crackvorrichtung einer Abtrennvorrichtung zu. the cracker to a separator.
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Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls die in der Abtrennvorrichtung abgetrennten Kohlenwasserstoffe, insbesondere die aus dem Ausgangsstrom der Crackvorrichtung The feed arrangement optionally feeds the hydrocarbons separated off in the separation device, in particular those from the output stream of the cracking device
abgetrennten Kohlenwasserstoffe, als Produkt aus der Anordnung ab. separated hydrocarbons, as a product from the arrangement.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung Strom aus einer erneuerbaren Energiequelle, insbesondere aus Solarenergie, Bioenergie, Wasserkraft und/oder If necessary, it is provided that the arrangement electricity from a renewable energy source, in particular from solar energy, bioenergy, hydropower and / or
Windenergie, bezieht. wind energy.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Wasserstoffherstellvorrichtung Strom, bevorzugt ausschließlich, aus einer erneuerbaren Energiequelle, insbesondere aus If necessary, it is provided that the hydrogen production device uses electricity, preferably exclusively, from a renewable energy source, in particular from
Solarenergie, Bioenergie, Wasserkraft und/oder Windenergie, bezieht. solar energy, bioenergy, hydroelectric power and/or wind energy.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung eine erneuerbare Energiequelle, insbesondere eine Solarenergienutzungsvorrichtung, eine Bioenergienutzungsvorrichtung, eine Wasserkraftnutzungsvorrichtung und/oder eine If necessary, it is provided that the arrangement is a renewable energy source, in particular a solar energy utilization device, a bioenergy utilization device, a hydroelectric power utilization device and/or a
Windenergienutzungsvorrichtung, umfasst. Wind energy harvesting device includes.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Wasserstoffherstellvorrichtung der Anordnung, If necessary, it is provided that the hydrogen production device of the arrangement,
bevorzugt ausschließlich, durch die erneuerbare Energiequelle betrieben ist. preferably exclusively, powered by the renewable energy source.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Wasserstoffherstellvorrichtung, insbesondere Optionally, it is provided that the hydrogen production device, in particular
sogenannten grünen, Wasserstoff herstellt. so-called green, produces hydrogen.
Gegebenenfalls laufen in der Wasserstoffherstellvorrichtung im Wesentlichen die auch bei herkömmlichen Wasserstoffherstellvorrichtungen ablaufenden Reaktionen ab. Dadurch ist es gegebenenfalls möglich, Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe von elektrischem Strom zu zerlegen. Da der elektrische Strom gegebenenfalls aus einer erneuerbaren Energiequelle stammt, ist es möglich, mit der If necessary, the reactions that also take place in conventional hydrogen production devices essentially take place in the hydrogen production device. This makes it possible, if necessary, to break down water into hydrogen and oxygen with the help of electricity. Since the electricity may come from a renewable energy source, it is possible to use the
Wasserstoffherstellvorrichtung sogenannten grünen Wasserstoff herzustellen. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung, insbesondere einem Produce hydrogen production device so-called green hydrogen. Optionally, it is provided that the feeding arrangement, in particular one
Brennraum, der Crackvorrichtung einen Brennstoff, insbesondere ein Heizgas, Combustion chamber, the cracking device a fuel, in particular a heating gas,
bevorzugt Methan, zuführt. preferably methane.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung zur Verbrennung des Brennstoffes der Crackvorrichtung, insbesondere dem Brennraum der Crackvorrichtung, Sauerstoff und/oder Luft zuführt. If necessary, it is provided that the supply arrangement for burning the fuel of the cracking device, in particular the combustion chamber of the cracking device, supplies oxygen and/or air.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der dem Brennraum zugeführte Sauerstoff, If necessary, it is provided that the oxygen supplied to the combustion chamber
insbesondere ausschließlich, von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellt ist. in particular exclusively, is produced by the hydrogen production device.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der dem Brennraum zugeführte Sauerstoff, insbesondere ausschließlich, der bei der Elektrolyse von Wasser entstehende If necessary, it is provided that the oxygen supplied to the combustion chamber, in particular exclusively, is that produced during the electrolysis of water
Sauerstoff ist. is oxygen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der von der Wasserstoffherstellvorrichtung, hergestellte Sauerstoff, insbesondere vor dem Eintritt in die Crackvorrichtung, mit dem Optionally, it is provided that the oxygen produced by the hydrogen production device, in particular before entering the cracking device, with the
Brennstoff und/oder der gegebenenfalls zugeführten Luft vermischt wird. Fuel and / or optionally supplied air is mixed.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der bei der Elektrolyse von Wasser hergestellte Sauerstoff, insbesondere vor dem Eintritt in die Crackvorrichtung, mit dem Brennstoff If necessary, it is provided that the oxygen produced during the electrolysis of water, in particular before it enters the cracking device, with the fuel
und/oder der gegebenenfalls zugeführten Luft vermischt wird. and/or the optionally supplied air is mixed.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung mindestens eine If necessary, it is provided that the arrangement has at least one
Abtrennvorrichtung umfasst. Separator includes.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass eine Abtrennvorrichtung den im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung enthaltenen molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff, insbesondere vollständig, von den im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung enthaltenen If appropriate, it is provided that a separation device separates the molecular, in particular green, hydrogen contained in the output stream of the cracking device, in particular completely, from that contained in the output stream of the cracking device
Kohlenwasserstoffen abtrennt. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung den von der Abtrennvorrichtung abgetrennten molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff, hydrocarbons separated. If necessary, it is provided that the feed arrangement feeds the molecular hydrogen, in particular green hydrogen,
insbesondere vollständig, der Crackvorrichtung zuführt. especially complete, feeding the cracker.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein Austritt des molekularen Wasserstoffs aus der Optionally, it is provided that an exit of the molecular hydrogen from the
Anordnung im Wesentlichen verhindert oder verringert ist. Arrangement is essentially prevented or reduced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein Austritt des molekularen Wasserstoffs aus der Optionally, it is provided that an exit of the molecular hydrogen from the
Crackvorrichtung im Wesentlichen verhindert oder verringert ist. Cracking device is substantially prevented or reduced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Abtrennvorrichtung den molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff aus dem Ausgangsstrom der Anordnung, If necessary, it is provided that the separation device separates the molecular, in particular green, hydrogen from the output stream of the arrangement,
insbesondere der Crackvorrichtung, abtrennt. in particular the cracker, separates.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführungsanordnung den abgetrennten molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff der Anordnung, insbesondere der If necessary, it is provided that the feed arrangement separates the molecular, in particular green, hydrogen of the arrangement, in particular the
Crackvorrichtung und/oder der Hydrierungsanlage, zuführt. Cracking device and / or the hydrogenation plant supplied.
Durch die Abtrennung und erneute Zuführung des molekularen Wasserstoffs in die Anordnung ist gegebenenfalls ein Austritt des molekularen Wasserstoffs aus der By separating and resupplying the molecular hydrogen in the arrangement is optionally an exit of the molecular hydrogen from the
Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, verhindert oder verringert. Arrangement, in particular the cracker, prevented or reduced.
Durch die Anordnung und/oder das Verfahren, insbesondere durch die Zuführung von, insbesondere molekularem, bevorzugt dem sogenannten grünen, Wasserstoff, ist es gegebenenfalls möglich, die Differenz der Enthalpie zwischen dem Einsatzstrom bei Eintritt in die Crackvorrichtung, insbesondere beim Eintritt in die Spaltvorrichtung der Crackvorrichtung, und dem Ausgangsstrom bei Austritt aus der Crackvorrichtung, insbesondere beim Austritt aus der Spaltvorrichtung der Crackvorrichtung zu verringern. Dadurch ist es gegebenenfalls möglich, den Einsatz an Brennstoff, insbesondere an Through the arrangement and/or the process, in particular through the supply of, in particular molecular, preferably the so-called green hydrogen, it is possible to reduce the difference in enthalpy between the feed stream on entry into the cracking device, in particular on entry into the cracking device of the cracker, and the output stream on exit from the cracker, particularly on exit from the splitter of the cracker. This makes it possible, if necessary, to use fuel, in particular
Heizgas, zu reduzieren. fuel gas to reduce.
Ferner ist die Crackvorrichtung gegebenenfalls mit einer Heizvorrichtung beheizt, welche durch die oder eine weitere erneuerbare Energiequelle betrieben ist. Die Heizvorrichtung kann insbesondere eine elektrische Widerstandsheizung, eine elektrisch beheizte thermodynamische Strahlungsquelle und/oder ein Infrarotstrahler sein, welche insbesondere durch eine erneuerbare Energiequelle betrieben ist. Dadurch ist es gegebenenfalls möglich, die gleiche Heizleistung mit weniger Emissionen als bei Furthermore, the cracking device is optionally heated with a heating device which is operated by the or another renewable energy source. In particular, the heating device can be an electrical resistance heater, an electrically heated thermodynamic radiation source and/or an infrared radiator, which is operated in particular by a renewable energy source. This makes it possible, if necessary, to achieve the same heating output with fewer emissions than with
herkömmlichen Crackvorrichtungen zu erzeugen. Mit anderen Worten kann to produce conventional crackers. In other words can
gegebenenfalls die benötigte Heizleistung mit weniger Emissionen als bei if necessary, the required heating output with fewer emissions than with
herkömmlichen Crackvorrichtungen erzeugt werden. conventional crackers are generated.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Brennstoff ein Heizgas, insbesondere ein brennfähiges Gas wie beispielsweise Methan, verstanden werden. Durch die synergetische Verwendung des von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten Sauerstoffs kann gegebenenfalls die Bildung von Stickoxiden in der Crackvorrichtung verringert werden. Mit anderen Worten kann die Menge an benötigter Luft, welche auch Stickstoff umfasst, durch die synergetische Verwendung des In the context of the present invention, fuel can be understood to mean a heating gas, in particular a combustible gas such as methane. The synergistic use of the oxygen produced by the hydrogen production facility may reduce the formation of nitrogen oxides in the cracking facility. In other words, the amount of air needed, which also includes nitrogen, can be increased through the synergistic use of the
hergestellten Sauerstoffs reduziert werden, wodurch die Emissionen sinken. produced oxygen are reduced, thereby reducing emissions.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Reformierungsvorrichtung, insbesondere eine Dampfreformierungsvorrichtung oder eine Optionally, it is provided that the arrangement is a reforming device, in particular a steam reforming device or a
Methanpyrolysevorrichtung, umfasst. Methane pyrolysis device.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung mindestens einen Teil des If necessary, it is provided that the feed arrangement covers at least a part of the
Ausgangsstroms der Crackvorrichtung der Reformierungsvorrichtung zuführt. Output stream of the cracker of the reformer feeds.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung mindestens einen Teil des If necessary, it is provided that the feed arrangement covers at least a part of the
im Ausgangsstrom enthaltenen Methans der Reformierungsvorrichtung zuführt. methane contained in the output stream feeds the reforming device.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ausgangsstrom der Crackvorrichtung, insbesondere die im Ausgangsstrom enthaltenen Kohlenwasserstoffe, mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere Optionally, it is provided that the output stream of the cracking device, in particular the hydrocarbons contained in the output stream, at least partially from the produced by the hydrogen production device, in particular
dem sogenannten grünen, Wasserstoff besteht. the so-called green, hydrogen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung enthaltene Methan mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, If necessary, it is provided that the methane contained in the output stream of the cracking device is at least partially made up of the methane produced by the hydrogen production device, in particular the so-called green
Wasserstoff besteht. hydrogen exists.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Reformierungsvorrichtung zur Herstellung von Optionally, it is provided that the reforming device for the production of
Wasserstoff aus Methan eingerichtet ist. Hydrogen from methane is set up.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Reformierungsvorrichtung molekularen, If necessary, it is provided that the reforming device molecular,
insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff herstellt. in particular so-called green, produces hydrogen.
Die Reformierungsvorrichtung ist gegebenenfalls dazu eingerichtet, aus den zugeführten Kohlenwasserstoffen, welche insbesondere den sogenannten grünen Wasserstoff enthalten, molekularen Wasserstoff, insbesondere sogenannten grünen The reforming device is optionally set up to produce molecular hydrogen, in particular so-called green hydrogen, from the supplied hydrocarbons, which in particular contain so-called green hydrogen
Wasserstoff, herzustellen. produce hydrogen.
Die Zuführanordnung kann den durch die Reformierungsvorrichtung hergestellten The feeding arrangement may be that produced by the reforming device
Wasserstoff der Crackvorrichtung, insbesondere dem Steamcracker, zuführen. Feed hydrogen to the cracking device, in particular to the steam cracker.
Die Zuführanordnung kann den durch die Reformierungsvorrichtung hergestellten The feeding arrangement may be that produced by the reforming device
Wasserstoff der Hydrierungsanlage zuführen. Supply hydrogen to the hydrogenation plant.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einem Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung, mindestens ein Teil des Ausgangsstroms aus der Crackvorrichtung und/oder mindestens ein Teil des Ausgangsstroms der der Crackvorrichtung nachgeschalteten Abtrennvorrichtung verstanden werden. Mit anderen Worten ist bevorzugt vorgesehen, dass der Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung, welcher der Reformierungsvorrichtung zugeführt wird, insbesondere im Wesentlichen ausschließlich Kohlenwasserstoffe enthält und/oder im Wesentlichen frei von In the context of the present invention, a portion of the effluent from the cracker can be understood to mean at least a portion of the effluent from the cracker and/or at least a portion of the effluent from the separator downstream of the cracker. In other words, it is preferably provided that that part of the output stream from the cracking device which is fed to the reforming device contains, in particular, essentially exclusively hydrocarbons and/or is essentially free of them
molekularem Wasserstoff ist. molecular hydrogen is.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Hydrierungsanlage umfasst. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung mindestens einen Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung, welcher insbesondere Kohlenwasserstoffe enthält, der Hydrierungsanlage zuführt. If necessary, it is provided that the arrangement includes a hydrogenation plant. If necessary, it is provided that the feed arrangement feeds at least part of the output stream of the cracking device, which contains in particular hydrocarbons, to the hydrogenation plant.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung mindestens einen Teil des If necessary, it is provided that the feed arrangement covers at least a part of the
Ausgangsstroms der Abtrennvorrichtung, welcher insbesondere Kohlenwasserstoffe Output stream of the separator, which in particular hydrocarbons
enthält, der Hydrierungsanlage zuführt. contains, the hydrogenation system feeds.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ausgangsstrom der Crackvorrichtung gegebenenfalls mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, Wasserstoff besteht. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Kohlenwasserstoffe im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung, gegebenenfalls mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, If appropriate, it is provided that the output stream of the cracking device optionally consists at least partially of the hydrogen produced by the hydrogen production device, in particular the so-called green hydrogen. If necessary, it is provided that the hydrocarbons in the output stream of the cracking device, if necessary at least partly from the hydrocarbons produced by the hydrogen production device, in particular the so-called green,
Wasserstoff bestehen. hydrogen exist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung mindestens einen Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung und/oder von der Reformierungsvorrichtung If necessary, it is provided that the feed arrangement supplies at least a part of the hydrogen production device and/or the reforming device
erzeugten Wasserstoffs der Hydrierungsanlage zuführt. hydrogen produced feeds the hydrogenation plant.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Hydrierungsanlage zur Hydrierung von If necessary, it is provided that the hydrogenation plant for the hydrogenation of
Kohlenwasserstoffen eingerichtet ist. Hydrocarbons is set up.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Hydrierungsanlage Kohlenwasserstoffe herstellt, wobei die hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere dem sogenannten Optionally, it is provided that the hydrogenation plant produces hydrocarbons, the hydrocarbons produced at least partially from the produced by the hydrogen production device, in particular the so-called
grünen, Wasserstoff bestehen. green, hydrogen exist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die von der Hydrierungsanlage hergestellten Kohlenwasserstoffe aus mehr, insbesondere grünem, Wasserstoff bestehen, als die der If necessary, it is provided that the hydrocarbons produced by the hydrogenation plant consist of more, in particular green, hydrogen than that of the
Hydrierungsanlage zugeführten Kohlenwasserstoffe. Hydrocarbons supplied to the hydrogenation plant.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Hydrierung die Addition von Wasserstoff an andere chemische Elemente oder Verbindungen verstanden werden. Insbesondere wird unter Hydrierung im Rahmen der vorliegenden Erfindung die sogenannte selektive Hydrierung von den unerwünschten Kohlenstoff-In the context of the present invention, hydrogenation can be understood as meaning the addition of hydrogen to other chemical elements or compounds. In particular, within the scope of the present invention, hydrogenation means the so-called selective hydrogenation of the undesired carbon
Kohlenstoffbindungen verstanden. understand carbon bonds.
Die Hydrierungsanlage ist gegebenenfalls dazu eingerichtet, aus dem zugeführten The hydrogenation plant is optionally set up from the supplied
Kohlenwasserstoff, welcher insbesondere den sogenannten grünen Wasserstoff enthält, Hydrocarbon, which contains in particular the so-called green hydrogen,
insbesondere hydrierte, Kohlenwasserstoffe, welche insbesondere sogenannten grünen in particular hydrogenated hydrocarbons, which in particular so-called green
Wasserstoff enthalten, herzustellen. contain hydrogen to produce.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls den Ausgangsstrom der Hydrierungsanlage The feed arrangement optionally feeds the output stream of the hydrogenation plant
als Produkt aus der Anordnung ab. as a product of the arrangement.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls mindestens einen Teil des Ausgangsstroms The feed arrangement optionally carries at least part of the output stream
der Hydrierungsanlage einer Abtrennvorrichtung zu. the hydrogenation plant to a separation device.
Die mindestens eine Abtrennvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, den molekularen Wasserstoff von den anderen im Ausgangsstrom, insbesondere im Ausgangsstrom der Hydrierungsanlage, enthaltenen Molekülen, insbesondere Kohlenwasserstoffen, im The at least one separation device can be set up to separate the molecular hydrogen from the other molecules contained in the output stream, in particular in the output stream of the hydrogenation plant, in particular hydrocarbons
Wesentlichen vollständig abzutrennen. Substantially completely separate.
Die Zuführanordnung führt den abgetrennten molekularen Wasserstoff der The feeder leads the separated molecular hydrogen
Crackvorrichtung und/oder der Hydrierungsanlage als sogenannten Recyclestrom zu. Cracking device and / or the hydrogenation plant as a so-called recycle stream.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls die in der Abtrennvorrichtung abgetrennten Kohlenwasserstoffe, insbesondere die aus dem Ausgangsstrom der Hydrierungsanlage If necessary, the feed arrangement feeds the hydrocarbons separated off in the separation device, in particular those from the output stream of the hydrogenation plant
abgetrennten Kohlenwasserstoffe, als Produkt aus der Anordnung ab. separated hydrocarbons, as a product from the arrangement.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einem Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung mindestens ein Teil des Ausgangsstroms aus der Crackvorrichtung und/oder mindestens ein Teil des Ausgangsstroms der der Crackvorrichtung nachgeschalteten Abtrennvorrichtung verstanden werden. Mit anderen Worten ist bevorzugt vorgesehen, dass der Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung, welcher der Hydrierungsanlage zur Hydrierung von Kohlenwasserstoffen, welche mehr als 3 Kohlenstoffatomen umfassen, zugeführt wird insbesondere im Wesentlichen ausschließlich Kohlenwasserstoffe enthält und/oder im Wesentlichen frei von In the context of the present invention, part of the output stream of the cracker can be understood to mean at least part of the output stream from the cracker and/or at least part of the output stream of the separator downstream of the cracker. In other words, it is preferably provided that that part of the output stream of the cracking device which is fed to the hydrogenation plant for the hydrogenation of hydrocarbons which contain more than 3 carbon atoms contains, in particular, essentially exclusively hydrocarbons and/or is essentially free of
molekularem Wasserstoff ist. molecular hydrogen is.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Metathese-Anlage umfasst. If necessary, it is provided that the arrangement comprises a metathesis system.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung mindestens einen Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung, welcher insbesondere Kohlenwasserstoffe Optionally, it is provided that the feed arrangement supplies at least part of the output stream of the cracking device, which in particular contains hydrocarbons
enthält, der Metathese-Anlage zuführt. contains, which feeds the metathesis system.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ausgangsstrom, insbesondere die im Ausgangsstrom enthaltenen Kohlenwasserstoffe, der Crackvorrichtung mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere If necessary, it is provided that the output stream, in particular the hydrocarbons contained in the output stream, of the cracking device is at least partially made up of that produced by the hydrogen production device, in particular
dem sogenannten grünen, Wasserstoff besteht. the so-called green, hydrogen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Metathese-Anlage zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen mit vier Kohlenstoffatomen und Ethen zu Kohlenwasserstoffen mit Optionally, it is envisaged that the metathesis unit for the conversion of hydrocarbons with four carbon atoms and ethene to hydrocarbons with
drei Kohlenwasserstoffatomen eingerichtet ist. three hydrocarbon atoms is set up.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Metathese-Anlage zur Umwandlung von 2-Optionally, it is provided that the metathesis plant for the conversion of 2-
Buten und Ethen zu Propen eingerichtet ist. butene and ethene to propene.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Metathese-Anlage Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenwasserstoffatomen herstellt, wobei die hergestellten Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenwasserstoffatomen mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, Optionally, it is provided that the metathesis plant produces hydrocarbons with three carbon atoms, the hydrocarbons produced with three carbon atoms being at least partially composed of the, in particular the so-called green,
Wasserstoff bestehen. hydrogen exist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Metathese-Anlage Propen herstellt, wobei das hergestellte Propen mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, If appropriate, it is provided that the metathesis plant produces propene, the propene produced being at least partially composed of the, in particular the so-called green,
Wasserstoff besteht. hydrogen exists.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einem Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung mindestens ein Teil des Ausgangsstroms aus der Crackvorrichtung und/oder mindestens ein Teil des Ausgangsstroms der der Crackvorrichtung nachgeschalteten Abtrennvorrichtung verstanden werden. Mit anderen Worten ist bevorzugt vorgesehen, dass der Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung, In the context of the present invention, part of the output stream of the cracker can be understood to mean at least part of the output stream from the cracker and/or at least part of the output stream of the separator downstream of the cracker. In other words, it is preferably provided that the part of the output stream of the cracking device
welcher der Metathese-Anlage zugeführt wird insbesondere im Wesentlichen which is fed to the metathesis system in particular essentially
ausschließlich Kohlenwasserstoffe enthält und/oder im Wesentlichen frei von contains only hydrocarbons and/or is essentially free of
molekularem Wasserstoff ist. molecular hydrogen is.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls den Ausgangsstrom der Metathese-Anlage The feed arrangement optionally carries the output stream of the metathesis system
als Produkt aus der Anordnung ab. as a product of the arrangement.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls mindestens einen Teil des Ausgangsstroms The feed arrangement optionally carries at least part of the output stream
der Metathese-Anlage einer Abtrennvorrichtung zu. the metathesis system to a separation device.
Die Zuführanordnung führt gegebenenfalls die in der Abtrennvorrichtung abgetrennten Kohlenwasserstoffe, insbesondere die aus dem Ausgangsstrom der Metathese-Anlage If necessary, the feed arrangement feeds the hydrocarbons separated off in the separation device, in particular those from the output stream of the metathesis plant
abgetrennten Kohlenwasserstoffe, als Produkt aus der Anordnung ab. separated hydrocarbons, as a product from the arrangement.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung der Crackvorrichtung molekularen, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff, im Bereich von 0,05 Massenanteilen, insbesondere 0,05 wt.%, bis einschließlich 5 Massenanteilen, insbesondere 5 wt.%, insbesondere 0,5 Massenanteilen, insbesondere 0,5 wt.%, bis einschließlich 1,5 Massenanteilen, insbesondere 1,5 wt.%, bezogen auf den If necessary, it is provided that the feed arrangement of the cracking device supplies molecular, in particular so-called green, hydrogen in the range of 0.05 parts by weight, in particular 0.05% by weight, up to and including 5 parts by weight, in particular 5% by weight, in particular 0.5 parts by weight. In particular 0.5 wt.% Up to and including 1.5 parts by weight, in particular 1.5 wt.% Based on the
Einsatzstrom der Crackvorrichtung zuführt. feed stream of the cracker feeds.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung der Crackvorrichtung molekularen, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff, im Bereich von 0,05 Massenanteilen, insbesondere 0,05 wt.%, bis einschließlich 5 Massenanteilen, insbesondere 5 wt.%, insbesondere 0,5 Massenanteilen, insbesondere 0,5 wt.%, bis einschließlich 1,5 Massenanteilen, insbesondere 1,5 wt.%, bezogen auf die If necessary, it is provided that the feed arrangement of the cracking device supplies molecular, in particular so-called green, hydrogen in the range of 0.05 parts by weight, in particular 0.05% by weight, up to and including 5 parts by weight, in particular 5% by weight, in particular 0.5 parts by weight. In particular 0.5 wt.% Up to and including 1.5 parts by weight, in particular 1.5 wt.% Based on the
Kohlenwasserstoffe im Einsatzstrom der Crackvorrichtung zuführt. Hydrocarbons in the feed stream to the cracker.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung der Crackvorrichtung molekularen, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff, im Bereich von 0,05 Massenanteilen, insbesondere 0,05 wt.%, bis einschließlich 5 Massenanteilen, insbesondere 5 wt.%, insbesondere 0,5 Massenanteilen, insbesondere 0,5 wt.%, bis einschließlich 1,5 Massenanteilen, insbesondere 1,5 wt.%, bezogen auf den If necessary, it is provided that the feed arrangement of the cracking device supplies molecular, in particular so-called green, hydrogen in the range of 0.05 parts by weight, in particular 0.05% by weight, up to and including 5 parts by weight, in particular 5% by weight, in particular 0.5 parts by weight. In particular 0.5 wt.% Up to and including 1.5 parts by weight, in particular 1.5 wt.% Based on the
sogenannten trockenen Einsatzstrom zuführt. so-called dry input current.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung der Hydrierungsanlage molekularen, insbesondere zumindest teilweise sogenannten grünen, Wasserstoff, im Bereich von mehr als 0,5 wt. %, insbesondere 0,5 Massenanteilen, bezogen auf die If necessary, it is provided that the feed arrangement of the hydrogenation plant molecular, in particular at least partially so-called green, hydrogen, in the range of more than 0.5 wt.%, In particular 0.5 mass fractions, based on the
Kohlenwasserstoffe im Einsatzstrom der Hydrierungsanlage zuführt. Hydrocarbons in the feed stream to the hydrogenation plant.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter trockenem Einsatzstrom der Einsatzstrom in die Crackvorrichtung verstanden werden, welcher im Wesentlichen frei In the context of the present invention, dry feed stream can be understood to mean the feed stream to the cracker which is essentially free
von Wasser, insbesondere frei von Wasserdampf, ist. of water, in particular free of water vapor.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter den Massenanteilen der Massenbruch verstanden werden. Mit anderen Worten kann hierbei die Masse einer betrachteten Mischungskomponente auf die Summe der Massen aller Mischungskomponenten bezogen werden, sodass der Massenanteil gegebenenfalls also den relativen Anteil der Masse einer betrachteten Mischungskomponente an der In the context of the present invention, the mass fractions can be understood to mean the mass fraction. In other words, the mass of a mixture component under consideration can be related to the sum of the masses of all mixture components, so that the mass fraction may be the relative proportion of the mass of a mixture component under consideration in the
Gesamtmasse des Gemisches angibt. indicates the total mass of the mixture.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Crackvorrichtung mindestens eine Optionally, it is provided that the cracking device has at least one
Spaltvorrichtung, einen sogenannten Spaltcoil, umfasst. Splitting device, a so-called gap coil includes.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung der Spaltvorrichtung If necessary, it is provided that the feed arrangement of the splitting device
Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff und/oder Wasser zuführt. Hydrocarbons, hydrogen and / or water feeds.
Der Massenstrom in der Spaltvorrichtung, insbesondere im Spaltrohr, hat am Eingang die sogenannte Coin inlet temperature, abgekürzt mit CIT und am Ausgang die sogenannte Coil outlet temperature, abgekürzt mit COT. Die CIT kann ca. 600°C bis einschließlich 650°C betragen. Die COT kann ca. 750°C bis einschließlich 900°C The mass flow in the splitting device, in particular in the splitting tube, has the so-called coin inlet temperature, abbreviated to CIT, at the inlet and the so-called coil outlet temperature, abbreviated to COT, at the outlet. The CIT can be approximately 600°C up to and including 650°C. The COT can be approx. 750°C up to and including 900°C
betragen. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Temperatur des der Spaltvorrichtung, be. If necessary, it is provided that the temperature of the splitting device,
insbesondere dem Spaltrohr, zugeführten Kohlenwasserstoffs, des Wasserstoffs in particular the cracking tube, supplied hydrocarbon, the hydrogen
und/oder des Wassers im Bereich von ca. 600°C bis 650 °C liegt. and/or the water is in the range of about 600°C to 650°C.
Gegebenenfalls kann die Temperatur des zugeführten Kohlenwasserstoffs, des Wasserstoffs und/oder des Wassers im Eintrittsbereich der Spaltvorrichtung, insbesondere im Eintrittsbereich des Spaltrohres der Spaltvorrichtung, der gegebenenfalls sogenannten Coil inlet temperature, abgekürzt CIT, im Bereich von ca. 600°C bis einschließlich 650 °C liegen. If necessary, the temperature of the supplied hydrocarbon, the hydrogen and/or the water in the inlet area of the cleavage device, in particular in the inlet area of the cracking tube of the cleavage device, the so-called coil inlet temperature, abbreviated CIT, can range from approx. 600° C. up to and including 650° C lie.
Im Austrittsbereich kann die Temperatur der abzuführenden Produkte, insbesondere des sogenannten Spaltgases, im Bereich von ca. 750 °C bis einschließlich 900 °C, insbesondere im Bereich von ca. 830 bis einschließlich 870 °C, betragen. Gegebenenfalls kann die Temperatur der abzuführenden Produkte, insbesondere des sogenannten Spaltgases, im Austrittsbereich der Spaltvorrichtung, insbesondere im Austrittsbereich des Spaltrohres der Spaltvorrichtung, der gegebenenfalls sogenannten Coil outlet temperature, abgekürzt COT, im Bereich von ca. 750 °C bis einschließlich In the outlet area, the temperature of the products to be discharged, in particular the so-called cracked gas, can be in the range from approx. 750° C. up to and including 900° C., in particular in the range from approx. 830 up to and including 870° C. If necessary, the temperature of the products to be discharged, in particular the so-called cracked gas, in the outlet area of the cracking device, in particular in the outlet area of the cracking tube of the cracking device, the possibly so-called coil outlet temperature, abbreviated COT, in the range of approx. 750 °C up to and including
900 °C, insbesondere im Bereich von ca. 830 bis einschließlich 870 °C, liegen. 900 °C, in particular in the range from approx. 830 up to and including 870 °C.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Temperatur des zugeführten Kohlenwasserstoffs, des zugeführten Wasserstoffs und/oder des zugeführten Wassers im Bereich von 600°C bis einschließlich 650°C beträgt. If appropriate, it is provided that the temperature of the supplied hydrocarbon, the supplied hydrogen and/or the supplied water is in the range from 600° C. to 650° C. inclusive.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Temperatur des abgeführten Kohlenwasserstoffs, des abgeführten Wasserstoffs, und/oder des abgeführten Wassers im Austrittsbereich der Spaltvorrichtung, insbesondere im Austrittsbereich des Spaltrohres; im Bereich von 750°C bis einschließlich 900°C, insbesondere im Bereich von 830°C bis einschließlich 870°C liegt und insbesondere 850°C beträgt. If necessary, it is provided that the temperature of the discharged hydrocarbon, the discharged hydrogen, and/or the discharged water in the outlet area of the cracking device, in particular in the outlet area of the cracking tube; is in the range from 750°C up to and including 900°C, in particular in the range from 830°C up to and including 870°C and is in particular 850°C.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Spaltvorrichtung, insbesondere unter dem sogenannten Spaltcoil, der bei herkömmlichen Crackvorrichtungen, insbesondere Steamcracker, eingesetzte Reaktor, insbesondere der eingesetzte In the context of the present invention, the cracking device, in particular the so-called cracking coil, can be the reactor used in conventional cracking devices, in particular steam crackers, in particular the reactor used
Rohrreaktor, in welchem das eigentliche Steamcracken stattfindet, verstanden werden. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Temperatur der Crackvorrichtung, Tubular reactor, in which the actual steam cracking takes place, are understood. Optionally, it is provided that the temperature of the cracking device,
insbesondere im Austrittsbereich der Spaltvorrichtung, im Bereich vom 750°C bis einschließlich 900°C liegt. in particular in the exit area of the splitting device, is in the range from 750°C to 900°C inclusive.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Druck der Crackvorrichtung, insbesondere im Austrittsbereich der Spaltvorrichtung, bevorzugt im sogenannten Spaltrohraustritt, im If necessary, it is provided that the pressure of the cracking device, in particular in the outlet region of the cracking device, preferably in the so-called cracking tube outlet, in
Bereich 1,2 bar bis einschließlich 3 bar liegt. range is 1.2 bar up to and including 3 bar.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Verweilzeit in der Crackvorrichtung, insbesondere in der Spaltvorrichtung, bevorzugt im sogenannten Spaltrohr, unter einer Sekunde beträgt. If appropriate, it is provided that the residence time in the cracking device, in particular in the cracking device, preferably in the so-called cracking tube, is less than one second.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter Verweilzeit die Zeitdauer verstanden werden, wie lange der Einsatzstrom, insbesondere die Komponenten des Einsatzstroms, in der Spaltvorrichtung verweilt. In anderen Worten ist die Verweilzeit gegebenenfalls die Zeit, welche der Einsatzstrom, insbesondere die Komponenten des In the context of the present invention, residence time can be understood to mean the length of time the feed stream, in particular the components of the feed stream, remain in the splitting device. In other words, the residence time is the time that the feed stream, in particular the components of the
Einsatzstroms, von dem Spaltrohreintritt bis zum Spaltrohraustritt benötigt. Feed stream required from the slotted tube inlet to the slotted tube outlet.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Prozessdampf zu KohlenwasserstoffVerhältnis, insbesondere in der Crackvorrichtung, im Bereich 0,3 kg/kg bis If necessary, it is provided that the process steam to hydrocarbon ratio, in particular in the cracking device, is in the range from 0.3 kg/kg to
einschließlich 0,8 kg/kg liegt. 0.8 kg/kg inclusive.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Einsatzstrom der Crackvorrichtung Naphtha Optionally, the cracker feed stream is envisaged to be naphtha
oder Ethan umfasst. or ethane.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Crackvorrichtung katalysatorenfrei betrieben If necessary, it is provided that the cracking device is operated without a catalyst
ist. is.
Gegebenenfalls werden zur Hydrierung und/oder zum Hydrocracken Katalysatoren benötigt. Eine Crackvorrichtung, insbesondere die thermische Spaltvorrichtung, bevorzugt das sogenannte thermische Spaltcoil, benötigt zum Steamcracken keinen Catalysts may be required for hydrogenation and/or hydrocracking. A cracking device, in particular the thermal cracking device, preferably the so-called thermal cracking coil, does not require one for steam cracking
Katalysator. Catalyst.
Eine Reformierungsvorrichtung, insbesondere eine sogenannte Dampfreformierungsvorrichtung, ein sogenannter Steam Methan Reformer (SMR), kann mindestens eine thermische Spaltvorrichtung aufweisen, welche gegebenenfalls mit A reforming device, in particular a so-called steam reforming device, a so-called steam methane reformer (SMR), can have at least one thermal cracking device, which optionally with
einem Katalysator gefüllt ist. Eine Reformierungsvorrichtung spaltet, insbesondere filled with a catalyst. A reformer splits, in particular
crackt, gegebenenfalls Kohlenwasserstoffe, sogenannte CHs, und Wasser, sogenanntes H,O, in Wasserstoff, sogenanntes H, und Kohlendioxid, sogenanntes CO. cracks, optionally hydrocarbons, so-called CHs, and water, so-called H,O, into hydrogen, so-called H, and carbon dioxide, so-called CO.
Das eingesetzte Methan, sogenanntes CH4, kann bei der Reformierungsvorrichtung zum Teil wiederverwendet bzw. recycelt, insbesondere als Recyclestrom, eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann in dem Recyclestrom auch Wasserstoff, sogenanntes H-, enthalten sein. The methane used, so-called CH4, can be partially reused or recycled in the reforming device, in particular used as a recycle stream. The recycle stream may also contain hydrogen, so-called H − .
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann sich das Prozessdampf zu Kohlenwasserstoff-Verhältnis aus der Prozessdampfmasse im Verhältnis zur Kohlenwasserstoffmasse im Eintritt in die Spaltvorrichtung, dem sogenannten Spaltcoil, ergeben. Bei dieser Berechnung wird der Wasserstoff im Eintritt in die Spaltvorrichtung In the context of the present invention, the process steam to hydrocarbon ratio can result from the process steam mass in relation to the hydrocarbon mass entering the splitting device, the so-called splitting coil. In this calculation, the hydrogen entering the cracker
gegebenenfalls nicht berücksichtigt und/oder mitgezählt. may not be taken into account and/or counted.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Raffinerie zur Herstellung von In particular, the invention relates to a refinery for the production of
Kohlenwasserstoffen, wobei die Raffinerie eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst. Hydrocarbons, wherein the refinery comprises an arrangement according to the invention.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Raffinerie zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen, wobei die Raffinerie durch die erfindungsgemäße Anordnung In particular, the invention relates to a refinery for the production of hydrocarbons, the refinery by the arrangement according to the invention
gebildet ist. is formed.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen mit einer Anordnung, wobei, insbesondere sogenannter grüner, In particular, the invention relates to a method for producing hydrocarbons with an arrangement, in which, in particular so-called green,
Wasserstoff in einer Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellt wird. Hydrogen is produced in a hydrogen production device.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen mit einer Anordnung, wobei, insbesondere sogenannter grüner, Wasserstoff in einem Elektrolyseur für die Wasserelektrolyse oder einer Reformierungsvorrichtung, bevorzugt einer Dampfreformierungsvorrichtung oder einer In particular, the invention relates to a method for producing hydrocarbons with an arrangement, in which, in particular so-called green, hydrogen in an electrolyzer for water electrolysis or a reforming device, preferably a steam reforming device or a
Methanpyrolysevorrichtung, hergestellt wird. Methane pyrolysis device is manufactured.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein Einsatzstrom, welcher Kohlenwasserstoffe enthält, und der hergestellte Wasserstoff einer Crackvorrichtung, insbesondere einem Optionally, it is provided that a feed stream containing hydrocarbons, and the hydrogen produced a cracking device, in particular one
Steamcracker, zugeführt werden. Steam crackers are fed.
Insbesondere können die in der Crackvorrichtung entstehenden Emissionen pro Tonne hergestelltem Ethen und/oder hergestellten HVC durch die Zuführung von, insbesondere sogenannten grünem, Wasserstoff in die Crackvorrichtung niedriger sein als bei einer Crackvorrichtung ohne Zuführung von Wasserstoff. Unter Emissionen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung Kohlendioxid, Stickoxide und/oder In particular, the emissions per tonne of ethene produced and/or HVC produced in the cracking device can be lower than in the case of a cracking device without the supply of hydrogen as a result of the supply of, in particular so-called green, hydrogen. Within the scope of the present invention, emissions can include carbon dioxide, nitrogen oxides and/or
Staub verstanden werden. dust are understood.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Menge an der Crackvorrichtung zugeführten Wasserstoff derart eingestellt wird, dass Emissionen pro Tonne hergestelltem Ethen Optionally, it is provided that the amount of hydrogen fed to the cracker is adjusted such that emissions per tonne of ethene produced
und/oder hergestellten HVC geringer sind als bei herkömmlichen Crackvorrichtung. and/or HVC produced are less than conventional crackers.
Gegebenenfalls Regelung und/oder Steuerung der Crackvorrichtung, insbesondere der Betriebsparameter der Crackvorrichtung und/oder der Menge an zugeführten Wasserstoff zu der Crackvorrichtung, sodass die Emissionen der Crackvorrichtung pro Tonne hergestelltem Ethen und/oder hergestellten HVC geringer sind als bei herkömmlichen Crackvorrichtung und/oder Crackvorrichtung, welchen kein Wasserstoff Optional regulation and/or control of the cracker, in particular the operating parameters of the cracker and/or the amount of hydrogen fed to the cracker, so that the emissions of the cracker per tonne of ethene produced and/or HVC produced are lower than with conventional cracker and/or cracker , which no hydrogen
zugeführt wird. is supplied.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass Kohlenwasserstoffe mit der Crackvorrichtung hergestellt werden, wobei die hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise Optionally, it is provided that hydrocarbons are produced with the cracking device, the hydrocarbons produced being at least partially
aus dem hergestellten, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff bestehen. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Wasserstoffherstellvorrichtung, insbesondere ausschließlich, von einer erneuerbaren Energiequelle, insbesondere von Solarenergie, consist of the produced, in particular so-called green, hydrogen. If necessary, it is provided that the hydrogen production device, in particular exclusively, from a renewable energy source, in particular from solar energy,
von Bioenergie, von Wasserkraft und/oder von Windenergie, betrieben wird. powered by bioenergy, hydroelectric power and/or wind energy.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass durch die Wasserstoffherstellvorrichtung Optionally, it is provided that by the hydrogen production device
Wasserstoff, insbesondere sogenannter grüner Wasserstoff, hergestellt wird. Hydrogen, in particular so-called green hydrogen, is produced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass, insbesondere in einem Brennraum, der Crackvorrichtung zur Beheizung ein Brennstoff, insbesondere ein Heizgas, und If necessary, it is provided that, in particular in a combustion chamber, the cracking device for heating a fuel, in particular a fuel gas, and
Sauerstoff zugeführt wird. oxygen is supplied.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der der Crackvorrichtung zugeführte Sauerstoff, insbesondere ausschließlich, von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellt wird If necessary, it is provided that the oxygen supplied to the cracking device is produced, in particular exclusively, by the hydrogen production device
und insbesondere der bei der Elektrolyse von Wasser entstehende Sauerstoff ist. and in particular the oxygen formed during the electrolysis of water.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass mindestens ein Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung einer Reformierungsvorrichtung, insbesondere einer Dampfreformierungsvorrichtung oder einer Methanpyrolysevorrichtung, der Anordnung If appropriate, it is provided that at least part of the output stream of the cracking device is fed to a reforming device, in particular a steam reforming device or a methane pyrolysis device, of the arrangement
zugeführt wird. is supplied.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ausgangsstrom der Crackvorrichtung, insbesondere die im Ausgangsstrom enthaltenen Kohlenwasserstoffe, mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere Optionally, it is provided that the output stream of the cracking device, in particular the hydrocarbons contained in the output stream, at least partially from the produced by the hydrogen production device, in particular
dem sogenannten grünen, Wasserstoff besteht. the so-called green, hydrogen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass mindestens ein Teil des im Ausgangsstrom If necessary, it is provided that at least part of the output current
enthaltenen Methans einer Reformierungsvorrichtung der Anordnung zugeführt wird. contained methane is fed to a reforming device of the arrangement.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Methan, mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung hergestellten, insbesondere dem sogenannten Optionally, it is provided that the methane, at least partially from the produced by the hydrogen production device, in particular the so-called
grünen, Wasserstoff besteht. green, hydrogen consists.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass durch die Reformierungsvorrichtung, If necessary, it is provided that through the reforming device,
insbesondere sogenannter grüner, Wasserstoff hergestellt wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass durch die Reformierungsvorrichtung aus den im in particular so-called green hydrogen is produced. If necessary, it is provided that by the reforming device from the im
Ausgangsstrom der Crackvorrichtung enthaltenen Kohlenwasserstoffe, insbesondere Output stream of the cracker contained hydrocarbons, in particular
Methan, insbesondere sogenannter grüner, Wasserstoff hergestellt wird. Methane, in particular so-called green hydrogen, is produced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass mindestens ein Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung und/oder mindestens ein Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung und/oder von der Reformierungsvorrichtung erzeugten Optionally, it is provided that at least part of the output stream of the cracking device and/or at least part of that produced by the hydrogen production device and/or by the reforming device
Wasserstoffs einer Hydrierungsanlage der Anordnung zugeführt werden. Hydrogen are fed to a hydrogenation plant of the arrangement.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ausgangsstrom, insbesondere die im Ausgangsstrom enthaltenen Kohlenwasserstoffe, der Crackvorrichtung insbesondere mindestens teilweise aus dem, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff besteht. If necessary, it is provided that the output stream, in particular the hydrocarbons contained in the output stream, of the cracking device consists in particular at least partially of the, in particular so-called green, hydrogen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass durch die Hydrierungsanlage Kohlenwasserstoffe If necessary, it is provided that the hydrogenation plant hydrocarbons
hergestellt werden. getting produced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass durch die Hydrierungsanlage aus den im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung enthaltenen Kohlenwasserstoffe Optionally, it is provided that the hydrogenation plant from the hydrocarbons contained in the output stream of the cracker
Kohlenwasserstoffe hergestellt werden. hydrocarbons are produced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die mit der Hydrierungsanlage hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise aus, insbesondere sogenanntem grünen, If necessary, it is provided that the hydrocarbons produced with the hydrogenation plant are at least partly made up of, in particular so-called green,
Wasserstoff bestehen. hydrogen exist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die von der Hydrierungsanlage hergestellten Kohlenwasserstoffe aus mehr, insbesondere grünem, Wasserstoff bestehen, als die der If necessary, it is provided that the hydrocarbons produced by the hydrogenation plant consist of more, in particular green, hydrogen than that of the
Hydrierungsanlage zugeführten Kohlenwasserstoffe. Hydrocarbons supplied to the hydrogenation plant.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung und/oder der Hydrierungsanlage enthaltene, insbesondere grüne, molekulare Wasserstoff, insbesondere vollständig, von den Kohlenwasserstoffen abgetrennt und If necessary, it is provided that the, in particular green, molecular hydrogen contained in the output stream of the cracking device and/or the hydrogenation plant is separated, in particular completely, from the hydrocarbons and
der Crackvorrichtung und/oder der Hydrierungsanlage zugeführt wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein Austritt des molekularen Wasserstoffs aus der fed to the cracker and/or the hydrogenation plant. Optionally, it is provided that an exit of the molecular hydrogen from the
Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, im Wesentlichen verhindert oder Arrangement, in particular the cracking device, essentially prevented or
verringert wird. is reduced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der, insbesondere sogenannte grüne, Wasserstoff If necessary, it is provided that the, in particular so-called green, hydrogen
in einer Abtrennvorrichtung von den Kohlenwasserstoffen abgetrennt wird. is separated from the hydrocarbons in a separator.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der abgetrennte molekulare, insbesondere grüne, Wasserstoff der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung und/oder der If necessary, it is provided that the separated molecular, in particular green, hydrogen of the arrangement, in particular the cracking device and / or
Hydrierungsanlage, zugeführt wird. Hydrogenation plant, is supplied.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Menge an molekularem Wasserstoff, welche der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, zugeführt wird, derart eingestellt wird, dass die Wasserstoffmenge im Einsatzstrom und die zugeführte Menge an molekularem Wasserstoff, der Menge an Wasserstoff im Ausgangsstrom der If necessary, it is provided that the amount of molecular hydrogen, which the arrangement, in particular the cracking device, is fed is adjusted such that the amount of hydrogen in the feed stream and the amount of molecular hydrogen fed in, the amount of hydrogen in the output stream
Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, entspricht. Arrangement, in particular the cracking device corresponds.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Menge an molekularem Wasserstoff, welche der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, zugeführt wird, derart eingestellt wird, dass die Wasserstoffmenge der der Crackvorrichtung zugeführten Kohlenwasserstoffe, und die der Crackvorrichtung zugeführte Menge an molekularem Wasserstoff, der Menge an Wasserstoff der Kohlenwasserstoffe im Ausgangsstrom der If necessary, it is provided that the amount of molecular hydrogen fed to the arrangement, in particular the cracking device, is adjusted in such a way that the amount of hydrogen in the hydrocarbons fed to the cracking device, and the amount of molecular hydrogen fed to the cracking device, corresponds to the amount of hydrogen in the Hydrocarbons in the outlet stream
Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, entspricht. Arrangement, in particular the cracking device corresponds.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Menge an molekularem Wasserstoff, welche durch die Wasserstoffherstellvorrichtung der Crackvorrichtung zugeführt wird, derart eingestellt wird, dass die Wasserstoffmenge im Einsatzstrom der Crackvorrichtung und die zugeführte Menge an molekularem Wasserstoff der Menge an Wasserstoff im Optionally, it is provided that the amount of molecular hydrogen which is supplied by the hydrogen production device to the cracking device is adjusted in such a way that the amount of hydrogen in the feed stream to the cracking device and the amount of molecular hydrogen supplied corresponds to the amount of hydrogen in the
Ausgangsstrom der Anordnung entspricht. Output current corresponds to the arrangement.
Gegebenenfalls wird die Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff, welche der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, zugeführt wird, so gewählt oder eingestellt, und/oder die Anordnung, insbesondere die Crackvorrichtung, derart betrieben, dass die Menge des, insbesondere molekularen, Wasserstoffs derjenigen entspricht, die aus der Anordnung, insbesondere aus der Crackvorrichtung, der If necessary, the amount of, in particular molecular, hydrogen, which is supplied to the arrangement, in particular the cracking device, is selected or adjusted and/or the arrangement, in particular the cracking device, is operated in such a way that the amount of, in particular molecular, hydrogen of those corresponds to the arrangement, in particular from the cracking device, the
Abtrennvorrichtung und/oder der Dampfreformierungsvorrichtung, abgeführt wird. Separation device and / or the steam reforming device is discharged.
Diese Betriebsweise kann gegebenenfalls vorteilhaft sein, wenn zum Beispiel die Wasserstoffherstellvorrichtung und/oder ein anderer Wasserstofferzeuger nicht zur Verfügung steht und/oder wenn man die Wasserstoffbilanz der Raffinerie nicht This mode of operation may be advantageous if, for example, the hydrogen production device and/or another hydrogen producer is not available and/or if the hydrogen balance of the refinery is not known
beeinflussen will. wants to influence.
Gegebenenfalls wird die Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff, welche der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, zugeführt wird, so gewählt oder eingestellt, und/oder die Anordnung, insbesondere die Crackvorrichtung derart betrieben, dass die aus der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung, abgeführte If necessary, the amount of hydrogen, in particular molecular, which is supplied to the arrangement, in particular the cracking device, is selected or adjusted and/or the arrangement, in particular the cracking device, is operated in such a way that the amount of hydrogen removed from the arrangement, in particular the cracking device
Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff im Wesentlichen null ist. Amount of, in particular molecular, hydrogen is essentially zero.
In diesem Fall kann gegebenenfalls der zugeführte sogenannte grüne Wasserstoff in den abgeführten Kohlenwasserstoffen enthalten sein und/oder in die In this case, the supplied so-called green hydrogen can optionally be contained in the hydrocarbons discharged and/or in the
Kohlenwasserstoffe eingebaut werden. Hydrocarbons are incorporated.
Das heißt, dass die aus der Anordnung abgeführte Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff gegebenenfalls gleich groß, größer oder kleiner als die der This means that the amount of, in particular molecular, hydrogen removed from the arrangement may be equal to, greater than or less than that of the
zugeführten Wasserstoffmenge oder Null sein kann. supplied amount of hydrogen or zero.
Wenn die abgeführte Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff null ist, ist gegebenenfalls der zugeführte sogenannte grüne Wasserstoff in den abgeführten If the amount of, in particular molecular, hydrogen removed is zero, the so-called green hydrogen supplied may be in the removed hydrogen
Kohlenwasserstoffe enthalten. contain hydrocarbons.
Wenn die abgeführte Wasserstoffmenge gleich der zugeführten Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff ist, ist das Verfahren gegebenenfalls wasserstoffneutral. Das heißt gegebenenfalls, dass die Anordnung, die Crackvorrichtung und/oder das Verfahren, den Rest der Raffinerie in Bezug auf die If the amount of hydrogen removed is equal to the amount of, in particular molecular, hydrogen fed in, the process may be hydrogen-neutral. That means, where appropriate, that the arrangement, the cracking device and/or the process, the rest of the refinery with respect to the
Wasserstoff-Bilanz nicht beeinflusst. Wenn die abgeführte Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff größer oder Hydrogen balance not affected. If the removed amount of, especially molecular, hydrogen is greater or
gleich der zugeführten Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff ist, braucht is equal to the supplied amount of, in particular molecular, hydrogen needs
man gegebenenfalls keine Wasserstoffquelle mehr. Falls die Wasserstoffquelle you may no longer have a hydrogen source. If the hydrogen source
gegebenenfalls temporär nicht verfügbar ist, kann man so trotzdem noch Wasserstoff possibly temporarily not available, you can still use hydrogen
dem Einsatz beigeben. commit to use.
Ferner kann die Zugabe von Wasserstoff die Bildung von Methan in der Crackvorrichtung erhöhen. Aus Methan kann mit der Reformierungsvorrichtung, insbesondere mit der Methanpyrolyse, insbesondere sogenannter grüner, Wasserstoff Furthermore, the addition of hydrogen can increase the formation of methane in the cracker. From methane with the reforming device, in particular with the methane pyrolysis, in particular so-called green, hydrogen
hergestellt werden. getting produced.
Gegebenenfalls wird die zugeführte Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff so gewählt oder eingestellt, und/oder die Anordnung, insbesondere die Crackvorrichtung, derart betrieben, dass im Wesentlichen kein Methan die Anordnung, , insbesondere die Crackvorrichtung, verlässt. Das heißt, dass gegebenenfalls das in der Anordnung entstehende und/oder von außen zugeführte Methan in der Anordnung umgesetzt werden kann. Insbesondere kann das Methan zur Wasserstoffherstellung und/oder als Heizgas verwendet werden. If necessary, the supplied amount of, in particular molecular, hydrogen is selected or adjusted and/or the arrangement, in particular the cracking device, is operated in such a way that essentially no methane leaves the arrangement, in particular the cracking device. This means that, if necessary, the methane produced in the arrangement and/or supplied from outside can be converted in the arrangement. In particular, the methane can be used to produce hydrogen and/or as heating gas.
Gegebenenfalls wird die zugeführte Menge an, insbesondere molekularem, Wasserstoff so gewählt oder eingestellt, und/oder die Anordnung, insbesondere die Crackvorrichtung, derart betrieben, dass kein Methan, insbesondere von außen, in die Anordnung, insbesondere die Crackvorrichtung, eingebracht wird. Das heißt gegebenenfalls, dass das in der Anordnung entstehende und benötigte Methan in der Anordnung erzeugt und/oder umgesetzt werden kann. Insbesondere kann das Methan If necessary, the supplied quantity of, in particular molecular, hydrogen is selected or adjusted and/or the arrangement, in particular the cracking device, is operated in such a way that no methane is introduced into the arrangement, in particular the cracking device, in particular from outside. This may mean that the methane that is produced and required in the arrangement can be generated and/or converted in the arrangement. In particular, the methane
zur Wasserstoffherstellung und/oder als Heizgas verwendet werden. used for hydrogen production and/or as heating gas.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung des Verfahrens erfindungsgemäß If necessary, it is provided that the arrangement of the method according to the invention
ausgebildet ist. is trained.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung Optionally, it is provided that the method according to the invention for the production
von Kohlenwasserstoffen an einer erfindungsgemäßen Anordnung ausgeführt wird. of hydrocarbons is carried out on an arrangement according to the invention.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Verfahrensschritte des Verfahrens wie zuvor If necessary, it is provided that the method steps of the method are as before
beschrieben aufeinander folgen. described follow each other.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die angegebene semantische Reihenfolge der If necessary, it is provided that the specified semantic order of the
Verfahrensschritte nicht der chronologischen Reihenfolge entspricht. Process steps are not in chronological order.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Nachhaltigkeit von der Crackvorrichtung, insbesondere von dem Steamcracker, erhöht werden, da unter anderem die benötigte Energiemenge in der With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, the sustainability of the cracking device, in particular of the steam cracker, can be increased since, among other things, the required amount of energy in the
Crackvorrichtung sinkt. cracker sinks.
Dies ergibt sich gegebenenfalls dadurch, da die Wasserstoffzugabe die benötigte Enthalpiedifferenz zwischen einem Punkt am Eintritt in die Spaltvorrichtung, insbesondere dem sogenannten Spaltrohreintritt, und einem Punkt am Austritt der Spaltvorrichtung, insbesondere dem sogenannten Spaltrohraustritt gegebenenfalls verringert. Infolgedessen wird gegebenenfalls weniger Heizgas benötigt und weniger This may be due to the fact that the addition of hydrogen may reduce the required enthalpy difference between a point at the entrance to the cracking device, in particular the so-called cracking tube inlet, and a point at the outlet of the cracking device, in particular the so-called cracking tube outlet. As a result, less heating gas may be needed and less
Emissionen entstehen. emissions occur.
Die Verringerung der benötigten Energiemenge bzw. Emissionen in der Crackvorrichtung kann durch die Zugabe von Sauerstoff zur für die Verbrennung zugeführten Luft zusätzlich gesteigert werden, da durch die Sauerstoffzugabe The reduction in the required amount of energy or emissions in the cracking device can be further increased by adding oxygen to the air supplied for combustion, since the addition of oxygen
gegebenenfalls der aufzuheizende Luftmassenstrom reduzierbar ist. if necessary, the air mass flow to be heated can be reduced.
Die benötigte Heizleistung kann gegebenenfalls zwischen einem Punkt am Eintritt in die Spaltvorrichtung, insbesondere dem sogenannten Spaltrohreintritt, und einem Punkt am Austritt der Spaltvorrichtung, insbesondere dem sogenannten Spaltrohraustritt, The heating power required can optionally be between a point at the entrance to the cracking device, in particular the so-called cracking tube inlet, and a point at the outlet of the cracking device, in particular the so-called cracking tube outlet.
zusätzlich durch das Einbringen von mittels Elektrizität erzeugter Wärme, insbesondere additionally by the introduction of heat generated by means of electricity, in particular
elektrischer Heizleistung, gesenkt werden. electrical heating power, can be reduced.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Nachhaltigkeit von der Crackvorrichtung, insbesondere von dem Steamcracker, erhöht werden, da unter anderem die benötigte Wärmestromdichte With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, the sustainability of the cracking device, in particular of the steam cracker, can be increased because, among other things, the required heat flow density
durch die Rohrwand der Spaltvorrichtung der Crackvorrichtung reduziert ist. is reduced by the tube wall of the splitter of the cracker.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen In the arrangement according to the invention and / or with the invention
Verfahren kann die Nachhaltigkeit von der Crackvorrichtung, insbesondere von dem Process can the sustainability of the cracker, in particular of the
Steamcracker, erhöht werden, da unter anderem die Oberflächentemperatur der Steamcracker, are increased, among other things, the surface temperature of the
Spaltvorrichtung der Crackvorrichtung reduziert ist. Splitting device of the cracking device is reduced.
Mit anderen Worten ist es gegebenenfalls möglich, die Crackvorrichtung thermisch zu entlasten und/oder den feuerungstechnischen Wirkungsgrad zu erhöhen, obwohl der In other words, it may be possible to thermally relieve the cracker and / or to increase the firing efficiency, although the
Einsatzstrom, insbesondere durch die Wasserstoffzugabe, erhöht ist. Feed stream, in particular through the addition of hydrogen, is increased.
Dadurch ist es gegebenenfalls möglich, die Lebensdauer und/oder die Verfügbarkeit der Crackvorrichtung und insbesondere der Spaltvorrichtung bei gleichbleibender Ausbeute, insbesondere der Ausbeute und/oder Produktionsmenge an Ethen, zu erhöhen, indem insbesondere die Ofenlaufzeit pro Entkokungszyklus verlängert werden kann. Mit anderen Worten kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anordnung und/oder durch das erfindungsgemäße Verfahren gegebenenfalls die Einsatzdauer der Crackvorrichtung erhöht werden. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Zeitpunkte, wann eine Entkokung der Crackvorrichtung notwendig ist, zeitlich weiter This may make it possible to increase the service life and/or the availability of the cracking device and in particular the cleavage device with the same yield, in particular the yield and/or production quantity of ethene, in that the furnace running time per decoking cycle can be extended in particular. In other words, the service life of the cracking device can optionally be increased by the design of the arrangement according to the invention and/or by the method according to the invention. In particular, it can be provided that the points in time when decoking of the cracking device is necessary are further in time
auseinander liegen. lie apart.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können unter Ausbeute die Produkte, also insbesondere die Massenanteile der Kohlenwasserstoffe, sogenannter CHs, und/oder den Kohlenwasserstoffgemischen, sogenannter CH-Gemische, bezogen auf den In the context of the present invention, the products, ie in particular the mass fractions of the hydrocarbons, so-called CHs, and / or the hydrocarbon mixtures, so-called CH mixtures, based on the yield
Einsatzstrom verstanden werden. input current can be understood.
Mit anderen Worten können bei der erfindungsgemäßen Anordnung oder durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt die feuertechnischen Emissionen, insbesondere der CO, Ausstoß gesenkt, der Energieaufwand pro Tonne High Value Chemicals (HVC) und die Herstellung von grünen HVCs bei der In other words, in the arrangement according to the invention or by using the method according to the invention, the fire-related emissions, in particular the CO emissions, can be reduced, the energy consumption per ton of high-value chemicals (HVC) and the production of green HVCs in the
Crackvorrichtung, insbesondere bei dem Steamcracker, erhöht werden. Cracking device, especially in the steam cracker, are increased.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können unter HVCs insbesondere Ethylen, Within the scope of the present invention, HVCs can include, in particular, ethylene,
Propylen, 1,3-Butadien, Benzol, Toluol und/oder gemischte Xylole verstanden werden. Propylene, 1,3-butadiene, benzene, toluene and/or mixed xylenes are understood.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann sowohl bestehende als auch zukünftige The arrangement according to the invention can be both existing and future
Crackvorrichtungen, insbesondere Steamcracker, umfassen. Cracking devices, particularly steam crackers, include.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl auf bestehende als auch zukünftige The inventive method can both existing and future
Crackvorrichtungen, insbesondere Steamcracker, angewendet werden. Cracking devices, in particular steam crackers, are applied.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass, insbesondere molekularer und/oder sogenannter grüner, Wasserstoff der Crackvorrichtung, insbesondere dem Steamcracker, zugeführt If necessary, it is provided that, in particular molecular and/or so-called green hydrogen, is fed to the cracking device, in particular to the steam cracker
wird. becomes.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es gegebenenfalls möglich, die Kohlenstoffdioxid-Emissionen, insbesondere den sogenannten CO», footprint, pro Tonne Ethen im Ausgangsstrom der The arrangement according to the invention and/or the method according to the invention may make it possible to reduce the carbon dioxide emissions, in particular the so-called CO »footprint, per tonne of ethene in the output stream
Crackvorrichtung zu reduzieren. reduce cracking device.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es gegebenenfalls möglich, die Kohlenstoffdioxid-Emissionen, insbesondere den sogenannten CO, footprint, pro Tonne High Value Chemicals im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung zu reduzieren. The arrangement according to the invention and/or the method according to the invention may make it possible to reduce the carbon dioxide emissions, in particular the so-called CO footprint, per tonne of high-value chemicals in the output stream of the cracking device.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch die Zuführung von, insbesondere molekularem und sogenanntem grünen, Wasserstoff ist es gegebenenfalls möglich, mit der Crackvorrichtung, insbesondere dem Steamcracker, Kohlenwasserstoffe zu erzeugen, welche zumindest teilweise aus dem insbesondere grünen, Wasserstoff bestehen oder With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, in particular through the supply of, in particular, molecular and so-called green hydrogen, it is possibly possible to use the cracking device, in particular the steam cracker, to produce hydrocarbons which are at least partially composed of the in particular green, hydrogen exist or
zumindest teilweise aus dem insbesondere grünen, Wasserstoff gebildet sind. are formed at least partially from the green hydrogen in particular.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, ist es gegebenenfalls möglich, die Wirtschaftlichkeit der Crackvorrichtung, With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, it may be possible to increase the profitability of the cracking device,
insbesondere des Steamcrackers, zu erhöhen. especially the steam cracker.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch die Zuführung von, insbesondere molekularem und sogenanntem grünen, Wasserstoff ist es gegebenenfalls möglich, den Anteil von The arrangement according to the invention and / or with the method according to the invention, in particular by the supply of, in particular molecular and so-called green, hydrogen, it is optionally possible to increase the proportion of
Methan und/oder Ethen im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung zu erhöhen. Increase methane and/or ethene in the cracker exit stream.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch die Zuführung von, insbesondere molekularem und sogenanntem grünen, Wasserstoff, ist es gegebenenfalls möglich, den Anteil von 1,3Butadien, Benzol und/oder den Rückstand, insbesondere Heizöl und/oder sogenannten Pyrolyse-Benzin-Rückstand, im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung zu reduzieren und With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, in particular through the supply of, in particular molecular and so-called green, hydrogen, it is optionally possible to reduce the proportion of 1,3-butadiene, benzene and/or the residue, in particular heating oil and/or so-called pyrolysis gasoline residue, in the output stream of the cracker and
gegebenenfalls gleichzeitig die Produktionsmenge von Ethen zu erhöhen. optionally at the same time to increase the production volume of ethene.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch die Zuführung von, insbesondere molekularem und sogenanntem grünen, Wasserstoff ist es gegebenenfalls möglich, die Ausbeute im With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, in particular through the supply of, in particular molecular and so-called green, hydrogen, it may be possible to increase the yield in
Ausgangsstrom der Crackvorrichtung einzustellen. Set the output current of the cracker.
Der Erfinder führt hierzu aus, dass entsprechend der Gibbs-Energie bzw. der Gibbsschen Phasenregel es pro Einsatz bei einer herkömmlichen Crackvorrichtung nur eine sehr geringe Anzahl an möglichen Kombinationen von Produkten gibt. Bei herkömmlichen Crackvorrichtungen werden zur Vereinfachung in der Regel nicht signifikante Nebenreaktionen wie Verkoken und dergleichen vernachlässigt, wodurch es meist nur zwei Freiheitsgrade pro Einsatzzusammensetzung und/oder zwei Regelgrößen gibt. Daher liegen bei herkömmlichen Crackvorrichtungen gegebenenfalls alle möglichen Produktmischungen einer Einsatzzusammensetzung auf einer „Fläche“. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch die erfindungsgemäße Zugabe bzw. Zuführung von Wasserstoff zu der Crackvorrichtung, kann man gegebenenfalls die Einsatzzusammensetzung ändern, wodurch gegenüber herkömmlichen Crackvorrichtungen gegebenenfalls ein weiterer Freiheitsgrad und/oder eine weitere Regelgröße hinzukommt. Die durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugbaren Produktmischungen sind daher gegebenenfalls nicht mehr auf diese „Fläche“ limitiert. Im Vergleich zur herkömmlichen Betriebsweise von Crackvorrichtungen, insbesondere von Steamcracker, können bisher nicht mögliche Produktausbeuten erreicht werden. In Folge kann durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Produkterlös besser optimiert und/oder der Deckungsbeitrag der Crackvorrichtung The inventor states that according to the Gibbs energy or the Gibbs phase rule, there is only a very small number of possible combinations of products per use in a conventional cracking device. In conventional cracking devices, non-significant side reactions such as coking and the like are usually neglected for the sake of simplicity, which means that there are usually only two degrees of freedom per feed composition and/or two controlled variables. Therefore, in conventional crackers, all possible product mixtures of a feed composition may reside on one "surface". The arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, in particular the addition or supply of hydrogen to the cracking device according to the invention, makes it possible to change the composition of the feedstock, which may result in a further degree of freedom and/or a further controlled variable compared to conventional cracking devices. The product mixtures that can be produced by the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention are therefore no longer limited to this “area”. Compared to the conventional mode of operation of cracking devices, in particular of steam crackers, product yields that were previously impossible can be achieved. As a result, the product yield and/or the contribution margin of the cracking device can be better optimized by the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention
gesteigert werden. be increased.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch die Zuführung von, insbesondere molekularem und sogenanntem grünen, Wasserstoff ist es gegebenenfalls möglich, die Verkokung in der Crackvorrichtung und/oder die Bildung von sogenannten schweren “Produkten” in der With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, in particular through the supply of, in particular molecular and so-called green, hydrogen, it may be possible to prevent coking in the cracking device and/or the formation of so-called heavy “products” in the
Crackvorrichtung zu verringern. to reduce cracking device.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können unter „schweren Produkten“ Kohlenwasserstoffe mit mehr als fünf Kohlenstoffatomen, insbesondere Benzol, Toluol, Pyrolyse-Benzin und/oder sogenannten Pyrolyse-Benzin-Rückstand, verstanden In the context of the present invention, “heavy products” can be understood as meaning hydrocarbons with more than five carbon atoms, in particular benzene, toluene, pyrolysis gasoline and/or so-called pyrolysis gasoline residue
werden. become.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere durch die Zuführung von, insbesondere molekularem und sogenanntem grünen, Wasserstoff ist es gegebenenfalls möglich, die diversen herkömmlichen Limitierungen der Crackvorrichtung, insbesondere eines Steamcrackers, zu umgehen. Die Limitierung kann gegebenenfalls durch die Rohrwandtemperatur, die Verkokungsraten, insbesondere die Verkokungsrate im Spaltrohr und/oder die Verkokungsrate im Quenchkühler, die Drücke und/oder die Feuerungsleistung bedingt sein. Dadurch können gegebenenfalls im Vergleich zu herkömmlichen Crackvorrichtungen höhere Mengen an Produkten, insbesondere With the arrangement according to the invention and/or with the method according to the invention, in particular through the supply of, in particular molecular and so-called green, hydrogen, it may be possible to circumvent the various conventional limitations of the cracking device, in particular a steam cracker. The limitation can possibly be caused by the tube wall temperature, the coking rates, in particular the coking rate in the cracking tube and/or the coking rate in the quench cooler, the pressures and/or the firing capacity. This can optionally compared to conventional cracking devices higher amounts of products, in particular
höhere Mengen an Ethen, erzeugt werden. higher amounts of ethene are produced.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren können gegebenenfalls durch die Steigerung von oder gleicher Ethen-Produktion bei gleichzeitiger Verlängerung der Ofenlaufzeit billigere Einsätze als Einsatzstrom für die Crackvorrichtung verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können unter billigeren Einsätzen Einsatzströme verstanden werden, welche im Vergleich zu teuren Einsätzen zu weniger HVCs in einer herkömmlichen Crackvorrichtung umsetzbar With the arrangement according to the invention and/or the method according to the invention, cheaper feeds can optionally be used as the feed stream for the cracking device due to the increase in or the same ethene production with a simultaneous extension of the furnace running time. In the context of the present invention, cheaper feeds can be understood as meaning feed streams which can be converted to fewer HVCs in a conventional cracker compared to expensive feeds
sind. are.
Durch die erfindungsgemäße Wasserstoffzugabe zum Einsatz der Crackvorrichtung, By adding hydrogen to the use of the cracking device according to the invention,
insbesondere der Spaltvorrichtung, kann gegebenenfalls die Crackvorrichtung, in particular the cleavage device, optionally the cracking device,
insbesondere die Spaltvorrichtung, thermisch entlastet und die Produktionskapazität der in particular the splitting device, thermally relieved and the production capacity of
Crackvorrichtung erhöht werden. Cracking device to be increased.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gegebenenfalls ein sogenanntes load balancing zwischen der Wasserstoffherstellvorrichtung und der Crackvorrichtung vorgenommen werden. Mit anderen Worten kann gegebenenfalls die Crackvorrichtung über die With the arrangement according to the invention and/or the method according to the invention, what is known as load balancing can optionally be carried out between the hydrogen production device and the cracking device. In other words, if necessary, the cracker on the
Wasserstoffherstellvorrichtung debottlenecked werden. Hydrogen manufacturing device to be debottlenecked.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren kann durch die Wasserstoffzugabe gegebenenfalls bei gleicher Kohlenwasserstoffeinsatzmenge die Ethen-Produktion gesteigert werden, ohne With the arrangement according to the invention and/or the method according to the invention, the ethene production can be increased by the addition of hydrogen, if appropriate with the same amount of hydrocarbon used, without
gegebenenfalls die Propen-Produktion zu senken. possibly to reduce the propene production.
Da eine Metathese-Anlage gegebenenfalls aus Ethen Propen erzeugt, ist es somit vorteilhaft, die Ethen-Produktion mittels Wasserstoffzugabe zu steigern, da andere bekannte Methoden zur Steigerung der Ethen-Produktion, insbesondere die Anhebung der Temperatur am Spaltrohraustritt, das sogenannte COT-Anheben, Ethen zwar Since a metathesis plant may produce propene from ethene, it is therefore advantageous to increase ethene production by adding hydrogen, since other known methods for increasing ethene production, in particular raising the temperature at the cracking tube outlet, known as COT raising, Ethen though
erhöhen, aber Propen senken, was vergleichsweise kontraproduktiv ist. increase, but lower propene, which is comparatively counterproductive.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gegebenenfalls, wenn Ethan und Wasserstoff im Einsatzstrom zugeführt werden, die Produktion an Ethen gesteigert werden, wenn das nicht umgesetzte Ethan wieder der Crackvorrichtung zugeführt, also insbesondere im sogenannten totalen Recycle With the arrangement according to the invention and/or the method according to the invention, if ethane and hydrogen are fed in in the feed stream, the production of ethene can be increased if the unreacted ethane is fed back to the cracking device, ie in particular in what is known as total recycling
geführt wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Anordnung mindestens eine Zuführanordnung, insbesondere eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, to be led. If necessary, it is provided that the arrangement has at least one feed arrangement, in particular one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine,
zehn oder mehr Zuführanordnungen, umfasst. ten or more feed assemblies.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Optionally, it is provided that the or a further feed arrangement
Crackvorrichtung den Einsatzstrom zuführt. Cracking device feeds the feed stream.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Crackvorrichtung den Brennstoff, insbesondere das Heizgas, den Sauerstoff und/oder die Luft zuführt. If necessary, it is provided that the or a further supply arrangement of the cracking device supplies the fuel, in particular the heating gas, the oxygen and/or the air.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Crackvorrichtung, insbesondere dem Steamcracker, bevorzugt der Spaltvorrichtung, If necessary, it is provided that the or a further feed arrangement of the cracking device, in particular the steam cracker, preferably the splitting device,
Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff und/oder Wasser zuführt. Hydrocarbons, hydrogen and / or water feeds.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Crackvorrichtung den von der mindestens einen Abtrennvorrichtung abgetrennten If necessary, it is provided that the or a further feed arrangement of the cracking device separates the from the at least one separating device
molekularen Wasserstoff zuführt. supplies molecular hydrogen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Hydrierungsanlage den von der mindestens einen Abtrennvorrichtung abgetrennten If necessary, it is provided that the or a further feed arrangement of the hydrogenation plant separates the from the at least one separating device
molekularen Wasserstoff zuführt. supplies molecular hydrogen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Reformierungsvorrichtung, insbesondere der Dampfreformierungsvorrichtung oder der Methanpyrolysevorrichtung, mindestens einen Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung, insbesondere das im Ausgangsstrom der Crackvorrichtung If necessary, it is provided that the or another feed arrangement of the reforming device, in particular the steam reforming device or the methane pyrolysis device, feeds at least part of the output stream of the cracking device, in particular that in the output stream of the cracking device
enthaltene Methan, zuführt. contained methane feeds.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Reformierungsvorrichtung, insbesondere der Dampfreformierungsvorrichtung oder der Optionally, it is provided that the or a further feed arrangement of the reforming device, in particular the steam reforming device or the
Methanpyrolysevorrichtung, Methan aus einer externen Quelle, zuführt. Methane pyrolysis device feeding methane from an external source.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung den von der Reformierungsvorrichtung hergestellten molekularen Wasserstoff der Optionally, it is provided that the or a further supply assembly produced by the reforming device molecular hydrogen
Crackvorrichtung und/oder der Hydrierungsanlage zuführt. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Cracking device and / or the hydrogenation plant supplied. Optionally, it is provided that the or a further feed arrangement
Hydrierungsanlage mindestens einen Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung Hydrogenation plant at least part of the output stream of the cracker
zuführt. supplies.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Hydrierungsanlage mindestens einen Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung und/oder von der Reformierungsvorrichtung hergestellten, insbesondere sogenannten If necessary, it is provided that the or a further supply arrangement of the hydrogenation plant supplies at least a part of the, in particular so-called, produced by the hydrogen production device and/or by the reforming device
grünen, Wasserstoffs zuführt. green, supplies hydrogen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung der Metathese-Anlage mindestens einen Teil des Ausgangsstroms der Crackvorrichtung If appropriate, it is provided that the or a further feed arrangement of the metathesis plant feeds at least part of the output stream of the cracking device
zuführt. supplies.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die oder eine weitere Zuführanordnung die Produkte der Anordnung, insbesondere die Produkte der Crackvorrichtung, die Produkte der Hydrierungsanlage und/oder die Produkte der Metathese-Anlage aus der Optionally, it is provided that the or a further feed arrangement, the products of the arrangement, in particular the products of the cracker, the products of the hydrogenation plant and / or the products of the metathesis plant from the
Anordnung abführt. dissipates arrangement.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich gegebenenfalls aus den Other features of the invention may arise from the
Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Figur. Claims, the description of the exemplary embodiments and the figure.
Die Erfindung wird nun am Beispiel exemplarischer, nicht ausschließlicher und/oder The invention will now be exemplified, not exclusively and/or
nicht einschränkender Ausführungsbeispiele weiter erläutert. non-limiting embodiments explained further.
Fig. 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Fig. 1 shows a schematic diagram of a first embodiment of the
erfindungsgemäßen Anordnung. arrangement according to the invention.
Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden Unless otherwise indicated, reference numerals correspond to the following
Komponenten: Crackvorrichtung 1, Zuführanordnung 2, Wasserstoffherstellvorrichtung 3, erneuerbare Energiequelle 4, Einsatzstrom 5, Dampf 6, Wasserstoff 7, Sauerstoff 8, Luft 9, Abtrennvorrichtung 10, Ausgangsstrom 11, Dampfreformierungsvorrichtung 12, Components: Cracking Device 1, Feed Assembly 2, Hydrogen Production Device 3, Renewable Energy Source 4, Feed Stream 5, Steam 6, Hydrogen 7, Oxygen 8, Air 9, Separation Device 10, Output Stream 11, Steam Reforming Device 12,
Heizöl 13, Methan 14, Hydrierungsanlage 15, Produkt 16 und Metathese-Anlage 17. Fig. 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung der erfindungsgemäßen fuel oil 13, methane 14, hydrogenation plant 15, product 16 and metathesis plant 17. Figure 1 shows a schematic diagram of the present invention
Anordnung, welche zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen eingerichtet und/oder Arrangement, which set up for the production of hydrocarbons and / or
ausgebildet ist. is trained.
Die Anordnung umfasst eine Crackvorrichtung 1, nämlich einen Steamcracker, und eine The arrangement includes a cracking device 1, namely a steam cracker, and a
Zuführanordnung 2. feeding arrangement 2.
Die Zuführanordnung 2 führt der Crackvorrichtung 1einen Einsatzstrom 5, welcher The feed assembly 2 leads the cracker 1 a feed stream 5, which
Kohlenwasserstoffe enthält, und Dampf 6 zu. Contains hydrocarbons, and steam 6 too.
Die Crackvorrichtung 1 ist zum Steamcracken der Kohlenwasserstoffe eingerichtet The cracking device 1 is set up for steam cracking of the hydrocarbons
und/oder ausgebildet. and/or trained.
Ferner umfasst die Anordnung eine Wasserstoffherstellvorrichtung 3. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Wasserstoffherstellvorrichtung 3 als Elektrolyseur für die Wasserelektrolyse ausgebildet. Alternativ kann die Wasserstoffherstellvorrichtung 3 auch als Reformierungsvorrichtung, bevorzugt als Dampfreformierungsvorrichtung 12 oder Methanpyrolysevorrichtung ausgebildet sein. The arrangement also includes a hydrogen production device 3. According to this embodiment, the hydrogen production device 3 is designed as an electrolyzer for the electrolysis of water. Alternatively, the hydrogen production device 3 can also be designed as a reforming device, preferably as a steam reforming device 12 or a methane pyrolysis device.
Die Wasserstoffherstellvorrichtung 3 ist zur Herstellung von, insbesondere The hydrogen production device 3 is for the production of, in particular
sogenanntem grünen, Wasserstoff 7 eingerichtet und/oder ausgebildet. so-called green, hydrogen 7 set up and / or trained.
Die Zuführanordnung 2 führt mindestens einen Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten Wasserstoffs 7, insbesondere sogenannten grünen Wasserstoff 7, der Crackvorrichtung 1 zu. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Crackvorrichtung 1 auch zusätzlich zu dem sogenannten grünen Wasserstoff / auch herkömmlicher Wasserstoff 7 zugeführt The feed arrangement 2 feeds at least part of the hydrogen 7 produced by the hydrogen production device 3 , in particular so-called green hydrogen 7 , to the cracking device 1 . In an embodiment that is not shown, the cracking device 1 can also be fed with conventional hydrogen 7 in addition to the so-called green hydrogen
werden. become.
Gemäß dieser Ausführungsform führt die Zuführanordnung 2 der Crackvorrichtung 1 molekularen, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff 7 im Bereich von 0,05 wt.% bis einschließlich 5 wt.% bezogen auf den Einsatzstrom 5 der Crackvorrichtung 1, According to this embodiment, the feed arrangement 2 of the cracking device 1 supplies molecular, in particular so-called green, hydrogen 7 in the range from 0.05 wt.% Up to and including 5 wt.% Based on the feed stream 5 of the cracking device 1,
insbesondere auf die Kohlenwasserstoffe im Einsatzstrom 5, zu. in particular to the hydrocarbons in feed stream 5.
Die Crackvorrichtung 1 stellt Kohlenwasserstoffe her, wobei die hergestellten The cracker 1 produces hydrocarbons, the produced
Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise aus dem von der Hydrocarbons at least partially from the of the
Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, Hydrogen production device 3 manufactured, in particular the so-called green,
Wasserstoff 7 bestehen. hydrogen 7 exist.
Gemäß dieser Ausführungsform laufen in der Crackvorrichtung 1 im Wesentlichen die die auch bei herkömmlichen Crackvorrichtungen 1 ablaufenden Reaktionen ab. Dadurch ist es möglich, den zugeführten Wasserstoff 7 mit den der Crackvorrichtung 1 According to this embodiment, the reactions that also take place in conventional cracking devices 1 essentially take place in the cracking device 1 . This makes it possible to mix the supplied hydrogen 7 with that of the cracking device 1
zugeführten Kohlenwasserstoffen chemisch zu verbinden. to chemically combine supplied hydrocarbons.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Anordnung eine erneuerbare Energiequelle 4, nämlich eine Solarenergienutzungsvorrichtung. Alternativ kann die Anordnung auch eine Bioenergienutzungsvorrichtung, eine Wasserkraftnutzungsvorrichtung und/oder eine Windenergienutzungsvorrichtung, According to this embodiment, the arrangement comprises a renewable energy source 4, namely a solar energy utilization device. Alternatively, the arrangement can also be a bioenergy utilization device, a hydroelectric power utilization device and/or a wind energy utilization device,
umfassen. include.
Die Wasserstoffherstellvorrichtung 3 ist durch die erneuerbare Energiequelle 4, nämlich durch Solarenergie, betrieben. Dadurch stellt die Wasserstoffherstellvorrichtung 3 The hydrogen production device 3 is powered by the renewable energy source 4, namely solar energy. As a result, the hydrogen production device 3
gemäß dieser Ausführungsform, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff 7 her. according to this embodiment, in particular so-called green, hydrogen 7 ago.
In der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 laufen im Wesentlichen die auch bei herkömmlichen Wasserstoffherstellvorrichtungen 3 ablaufenden Reaktionen ab. Dadurch ist es möglich, Wasser mit Hilfe elektrischen Stromes in Wasserstoff 7 und Sauerstoff 8 zu zerlegen. Da der elektrische Strom aus einer erneuerbaren Energiequelle 4 stammt, ist es möglich, mit der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 The reactions that also take place in conventional hydrogen production devices 3 essentially take place in the hydrogen production device 3 . This makes it possible to split water into hydrogen 7 and oxygen 8 with the help of electricity. Since the electric current comes from a renewable energy source 4, it is possible with the hydrogen production device 3
sogenannten grünen Wasserstoff 7 herzustellen. so-called green hydrogen 7 to produce.
Gemäß dieser Ausführungsform führt die Zuführanordnung 2 einem Brennraum der According to this embodiment, the feed assembly 2 leads to a combustion chamber
Crackvorrichtung 1 einen Brennstoff, insbesondere ein Heizgas, zu. Cracking device 1 a fuel, in particular a heating gas.
Gemäß dieser Ausführungsform führt die Zuführanordnung 2 zur Verbrennung des According to this embodiment, the feeding arrangement 2 leads to the combustion of the
Heizgases dem Brennraum der Crackvorrichtung 1 Sauerstoff 8 und/oder Luft 9 zu. Heating gas to the combustion chamber of the cracking device 1, oxygen 8 and/or air 9.
Der dem Brennraum zugeführte Sauerstoff 8 ist, insbesondere ausschließlich, von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellt, insbesondere der bei der Elektrolyse von The oxygen 8 supplied to the combustion chamber is, in particular exclusively, produced by the hydrogen production device 3, in particular in the electrolysis of
Wasser entstehende Sauerstoff 8. water resulting oxygen 8.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 bei der Elektrolyse von Wasser hergestellte Sauerstoff 8 vor dem Eintritt in die Crackvorrichtung 1 mit dem Heizgas, insbesondere Methan 14, und/oder der According to this embodiment, the oxygen produced by the hydrogen production device 3 in the electrolysis of water 8 before entering the cracking device 1 with the fuel gas, in particular methane 14, and / or
zugeführten Luft 9 vermischt. supplied air 9 mixed.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Anordnung eine Abtrennvorrichtung 10. Die Abtrennvorrichtung 10 trennt den im Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1 enthaltenen molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff 7, insbesondere According to this embodiment, the arrangement comprises a separation device 10. The separation device 10 separates the molecular, in particular green, hydrogen 7, in particular, contained in the output stream 11 of the cracking device 1
vollständig, von den im Ausgangsstrom 11 enthaltenen Kohlenwasserstoffen ab. completely, from the hydrocarbons contained in the output stream 11.
Die Zuführanordnung 2 führt den von der Abtrennvorrichtung 10 abgetrennten molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff 7, insbesondere vollständig, der Crackvorrichtung 1 als sogenannten Recyclestrom zu, sodass gegebenenfalls ein Austritt des molekularen Wasserstoffs / aus der Anordnung im Wesentlichen verhindert The feed arrangement 2 feeds the molecular, in particular green, hydrogen 7 separated by the separating device 10, in particular completely, to the cracking device 1 as a so-called recycle stream, so that an escape of the molecular hydrogen / from the arrangement is essentially prevented
oder verringert ist. or is reduced.
Mit anderen Worten wird in der Abtrennvorrichtung 10 der im Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1 enthaltene molekulare, insbesondere grüne, Wasserstoff 7, insbesondere vollständig von den Kohlenwasserstoffen abgetrennt. Dieser Wasserstoff 7 wird im Anschluss wieder der Crackvorrichtung 1 zugeführt. Dadurch wird gemäß dieser Ausführungsform ein Austritt des molekularen Wasserstoffs 7 aus der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung 1, im Wesentlichen verhindert oder In other words, in the separating device 10, the molecular, in particular green, hydrogen 7 contained in the output stream 11 of the cracking device 1 is, in particular, completely separated from the hydrocarbons. This hydrogen 7 is then returned to the cracking device 1 . According to this embodiment, this essentially prevents or prevents the molecular hydrogen 7 from escaping from the arrangement, in particular from the cracking device 1
verringert. Gegebenenfalls kann die Zuführanordnung 2 auch mindestens einen Teil der von der reduced. Optionally, the feed assembly 2 can also at least a part of the
Crackvorrichtung 1 erzeugten Produkte, insbesondere Wasserstoff /, Methan und/oder Cracking device 1 products generated, in particular hydrogen /, methane and / or
Heizöl 13, insbesondere von der Abtrennvorrichtung 10, aus der Anordnung abführen. Fuel oil 13, in particular from the separation device 10, discharge from the arrangement.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Anordnung eine Reformierungsvorrichtung, nämlich eine Dampfreformierungsvorrichtung 12. Alternativ kann die Reformierungsvorrichtung auch als Methanpyrolysevorrichtung ausgebildet According to this embodiment, the arrangement comprises a reforming device, namely a steam reforming device 12. Alternatively, the reforming device can also be designed as a methane pyrolysis device
sein. be.
Die Zuführanordnung 2 führt mindestens einen Teil des Ausgangsstroms 11 der Crackvorrichtung 1, insbesondere mindestens einen Teil des im Ausgangsstrom 11 The feed arrangement 2 carries at least part of the output stream 11 of the cracking device 1, in particular at least part of the output stream 11
enthaltenen Methans 14, der Reformierungsvorrichtung zu. contained methane 14, the reforming device.
Der Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1, insbesondere das im Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1 enthaltene Methan 14, besteht mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten, insbesondere dem sogenannten The output stream 11 of the cracking device 1, in particular the methane 14 contained in the output stream 11 of the cracking device 1, consists at least partially of the produced by the hydrogen production device 3, in particular the so-called
grünen, Wasserstoff 7. greens, hydrogen 7.
Die Reformierungsvorrichtung ist zur Herstellung von Wasserstoff / aus Methan 14 eingerichtet, sodass die Reformierungsvorrichtung, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff 7 herstellt. The reforming device is set up to produce hydrogen/from methane 14 , so that the reforming device produces hydrogen 7 , in particular so-called green hydrogen.
Mit anderen Worten wird mindestens ein Teil des Ausgangsstroms 11 der Crackvorrichtung 1, insbesondere mindestens ein Teil des im Ausgangsstrom 11 enthaltenen Methans 14, der Reformierungsvorrichtung der Anordnung zugeführt. Der Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1, insbesondere das Methan 14, besteht mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten, dem sogenannten grünen, Wasserstoff /. Dadurch wird in der In other words, at least part of the output stream 11 of the cracking device 1, in particular at least part of the methane 14 contained in the output stream 11, is fed to the reforming device of the arrangement. The output stream 11 of the cracking device 1, in particular the methane 14, consists at least partially of the so-called green hydrogen / produced by the hydrogen production device 3. This will in the
Reformierungsvorrichtung, insbesondere sogenannter grüner, Wasserstoff 7 hergestellt. Reforming device, in particular so-called green, hydrogen 7 produced.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Anordnung eine Hydrierungsanlage 15. According to this embodiment, the arrangement comprises a hydrogenation plant 15.
Die Zuführanordnung 2 führt mindestens einen Teil des Ausgangsstroms 11 der The feed assembly 2 performs at least part of the output stream 11 of
Crackvorrichtung 1, welcher insbesondere Kohlenwasserstoffe enthält, der Cracking device 1, which contains in particular hydrocarbons, the
Hydrierungsanlage 15 zu. Hydrogenation plant 15 to.
Der Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1 umfasst Kohlenwasserstoffe, welche mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten, The output stream 11 of the cracking device 1 comprises hydrocarbons which are produced at least partially from the hydrogen production device 3,
insbesondere dem sogenannten grünen, Wasserstoff 7 bestehen. in particular the so-called green, hydrogen 7 exist.
Die Zuführanordnung 2 führt mindestens einen Teil des von der Reformierungsvorrichtung erzeugten Wasserstoffs 7 der Hydrierungsanlage 15 zu. Alternativ kann die Zuführanordnung 2 auch einen Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 erzeugten Wasserstoffs / der Hydrierungsanlage 15 zuführen. Gegebenenfalls kann die Zuführanordnung 2 auch mindestens einen Teil des von der Reformierungsvorrichtung erzeugten Wasserstoffs 7 als Produkt der Anordnung The feed arrangement 2 feeds at least part of the hydrogen 7 generated by the reforming device to the hydrogenation plant 15 . Alternatively, the supply arrangement 2 can also supply part of the hydrogen produced by the hydrogen production device 3 / to the hydrogenation system 15 . If necessary, the supply arrangement 2 can also supply at least part of the hydrogen 7 produced by the reforming device as a product of the arrangement
abführen. take away
Die Hydrierungsanlage 15 ist zur Hydrierung von Kohlenwasserstoffen eingerichtet. The hydrogenation plant 15 is set up for the hydrogenation of hydrocarbons.
Die Hydrierungsanlage 15 stellt Kohlenwasserstoffe her, wobei die hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, The hydrogenation plant 15 produces hydrocarbons, the hydrocarbons produced being at least partially made up of the, in particular the so-called green,
Wasserstoff 7 bestehen. hydrogen 7 exist.
Ferner bestehen die von der Hydrierungsanlage 15 hergestellten Kohlenwasserstoffe aus mehr, insbesondere grünem, Wasserstoff 7 als die der Hydrierungsanlage 15 Furthermore, the hydrocarbons produced by the hydrogenation plant 15 consist of more, in particular green, hydrogen 7 than that of the hydrogenation plant 15
zugeführten Kohlenwasserstoffe. supplied hydrocarbons.
Die Abtrennvorrichtung 10 trennt den im Ausgangsstrom 11 der Hydrierungsanlage 15 enthaltenen molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff 7, insbesondere vollständig, von den im Ausgangsstrom 11 der Hydrierungsanlage enthaltenen The separating device 10 separates the molecular, in particular green, hydrogen 7 contained in the output stream 11 of the hydrogenation plant 15, in particular completely, from that contained in the output stream 11 of the hydrogenation plant
Kohlenwasserstoffen ab. hydrocarbons.
Die Zuführanordnung 2 führt den von der Abtrennvorrichtung 10 abgetrennten molekularen, insbesondere grünen, Wasserstoff 7, insbesondere vollständig, der Hydrierungsanlage 15 als sogenannten Recyclestrom, zu, sodass gegebenenfalls ein Austritt des molekularen Wasserstoffs 7 aus der Anordnung, insbesondere der The feed arrangement 2 feeds the molecular, in particular green, hydrogen 7 separated by the separating device 10, in particular completely, to the hydrogenation plant 15 as a so-called recycle stream, so that the molecular hydrogen 7 may escape from the arrangement, in particular the
Hydrierungsanlage 15, im Wesentlichen verhindert oder verringert ist. Hydrogenation plant 15 is essentially prevented or reduced.
Mit anderen Worten wird in der Abtrennvorrichtung 10 der im Ausgangsstrom 11 der Hydrierungsanlage 15 enthaltene molekulare, insbesondere grünen, Wasserstoff 7, insbesondere vollständig, von den Kohlenwasserstoffen abgetrennt. Dieser Wasserstoff 7 wird im Anschluss wieder der Hydrierungsanlage 15 zugeführt. Dadurch wird gemäß dieser Ausführungsform ein Austritt des molekularen Wasserstoffs 7 aus der Anordnung, insbesondere der Hydrierungsanlage 15, im Wesentlichen verhindert oder In other words, in the separation device 10, the molecular, in particular green, hydrogen 7 contained in the output stream 11 of the hydrogenation plant 15 is separated, in particular completely, from the hydrocarbons. This hydrogen 7 is then returned to the hydrogenation plant 15 . According to this embodiment, this essentially prevents or prevents the molecular hydrogen 7 from escaping from the arrangement, in particular from the hydrogenation plant 15
verringert. reduced.
Die von der Hydrierungsanlage 15 und/oder Crackvorrichtung 1 hergestellten Kohlenwasserstoffe können als Produkt 16 von der Zuführanordnung 2 abgeführt The hydrocarbons produced by the hydrogenation plant 15 and/or cracking device 1 can be discharged from the feed arrangement 2 as product 16
werden. become.
Mit anderen Worten wird mindestens ein Teil des Ausgangsstroms 11 der Crackvorrichtung 1 und mindestens ein Teil des von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 und/oder von der Reformierungsvorrichtung erzeugten Wasserstoffs 7 der Hydrierungsanlage 15 der Anordnung zugeführt. Der Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1 besteht mindestens teilweise aus dem, insbesondere sogenannten grünen, Wasserstoff 7. Durch die Hydrierungsanlage 15 werden somit Kohlenwasserstoffe hergestellt, welche mindestens teilweise aus, insbesondere sogenanntem grünen, Wasserstoff / bestehen. Gemäß dieser Ausführungsform bestehen die von der Hydrierungsanlage 15 hergestellten Kohlenwasserstoffe aus mehr, insbesondere grünem, Wasserstoff 7, als die der Hydrierungsanlage 15 In other words, at least part of the output stream 11 of the cracking device 1 and at least part of the hydrogen 7 produced by the hydrogen production device 3 and/or by the reforming device is fed to the hydrogenation plant 15 of the arrangement. The output stream 11 of the cracking device 1 consists at least partially of the, in particular so-called green, hydrogen 7. The hydrogenation plant 15 thus produces hydrocarbons which at least partially consist of, in particular, so-called green hydrogen /. According to this embodiment, the hydrocarbons produced by the hydrogenation plant 15 consist of more, in particular green, hydrogen 7 than that of the hydrogenation plant 15
zugeführten Kohlenwasserstoffe. supplied hydrocarbons.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Anordnung eine Metathese-Anlage 17. According to this embodiment, the arrangement comprises a metathesis system 17.
Die Zuführanordnung 2 führt mindestens einen Teil des Ausgangsstroms 11 der The feed assembly 2 performs at least part of the output stream 11 of
Crackvorrichtung 1, welcher insbesondere Kohlenwasserstoffe enthält, der Metathese-Cracking device 1, which contains in particular hydrocarbons, the metathesis
Anlage 17 zu. Attachment 17 to.
Der Ausgangsstrom 11 der Crackvorrichtung 1 besteht mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten, insbesondere dem sogenannten The output stream 11 of the cracking device 1 consists at least partly of that produced by the hydrogen production device 3, in particular the so-called
grünen, Wasserstoff 7. greens, hydrogen 7.
Die Metathese-Anlage 17 ist zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen mit vier Kohlenwasserstoffatomen und Ethen zu Kohlenwasserstoffen mit drei Kohlenwasserstoffatomen, insbesondere von n-Buten und Ethen zu Propen, Metathesis plant 17 is designed to convert four-carbon hydrocarbons and ethene to three-carbon hydrocarbons, specifically n-butene and ethene to propene,
eingerichtet. furnished.
Die Metathese-Anlage 17 stellt Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenwasserstoffatomen, insbesondere Propen, her, wobei die hergestellten Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenwasserstoffatomen mindestens teilweise aus dem von der Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten, insbesondere dem sogenannten grünen, The metathesis plant 17 produces hydrocarbons with three carbon atoms, in particular propene, with the hydrocarbons produced with three carbon atoms being at least partially made up of the, in particular the so-called green, produced by the hydrogen production device 3
Wasserstoff 7 bestehen. hydrogen 7 exist.
Die von der Metathese-Anlage 17 hergestellten Kohlenwasserstoffe können als Produkt The hydrocarbons produced by the metathesis plant 17 can be used as a product
16 von der Zuführanordnung 2 abgeführt werden. 16 are discharged from the feed arrangement 2.
Gegebenenfalls können die Produkte 16, insbesondere C,He, Cz3Hs und/oder sogenannte hydrierte C4s, zumindest teilweise der Crackvorrichtung 1 zugeführt werden. If necessary, the products 16, in particular C,He, Cz3Hs and/or so-called hydrogenated C4s, can be fed at least partially to the cracking device 1.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Crackvorrichtung 1 mindestens eine According to this embodiment, the cracking device 1 comprises at least one
Spaltvorrichtung, einen sogenannten Spaltcoil. Splitting device, a so-called splitting coil.
Die Zuführanordnung 2 führt der Spaltvorrichtung Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff 7 The feed arrangement 2 feeds the cracking device hydrocarbons, hydrogen 7
und/oder Wasser zu. Die Temperatur des zugeführten Wasserstoffs 7, des Einsatzstrom 5 und/oder des and/or water too. The temperature of the supplied hydrogen 7, the feed stream 5 and / or the
zugeführten Wassers liegt gemäß dieser Ausführungsform im Bereich von 600°C bis einschließlich 650°C. According to this embodiment, the water supplied is in the range from 600° C. to 650° C. inclusive.
Die Temperatur der Crackvorrichtung 1, insbesondere im Austrittsbereich der Spaltvorrichtung, liegt gemäß dieser Ausführungsform im Bereich vom 750°C bis einschließlich 900 °C. According to this embodiment, the temperature of the cracking device 1, in particular in the outlet region of the cracking device, is in the range from 750° C. to 900° C. inclusive.
Der Druck der Crackvorrichtung 1, insbesondere im Austrittsbereich der Spaltvorrichtung, liegt gemäß dieser Ausführungsform im Bereich 1,2 bar bis According to this embodiment, the pressure of the cracking device 1, in particular in the outlet region of the cracking device, is in the range from 1.2 bar to
einschließlich 3 bar. including 3 bars.
Das Prozessdampf zu Kohlenwasserstoff-Verhältnis, insbesondere in der Crackvorrichtung 1, liegt gemäß dieser Ausführungsform im Bereich 0,3 kg/kg bis einschließlich 0,8 kg/kg. According to this embodiment, the process steam to hydrocarbon ratio, in particular in the cracking device 1, is in the range of 0.3 kg/kg up to and including 0.8 kg/kg.
Der Einsatzstrom 5 der Crackvorrichtung 1 umfasst gemäß dieser Ausführungsform Naphtha oder Ethan. The feed stream 5 of the cracker 1 according to this embodiment comprises naphtha or ethane.
Die Crackvorrichtung 1 wird gemäß dieser Ausführungsform im Wesentlichen The cracking device 1 according to this embodiment becomes essentially
katalysatorenfrei betrieben. operated without a catalyst.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Anordnung ein Teil einer Raffinerie. According to this embodiment, the arrangement is part of a refinery.
Die Zuführanordnung 2 führt die Produkte 16, insbesondere Wasserstoff /, Methan 14 und/oder Heizöl 13, ab. Gegebenenfalls wird der Wasserstoff 7 der Crackvorrichtung 1 wieder zugeführt. Gegebenenfalls wird das Methan 14 der Crackvorrichtung 1 als The feed arrangement 2 leads the products 16, in particular hydrogen /, methane 14 and / or fuel oil 13, from. If necessary, the hydrogen 7 is fed back to the cracking device 1 . Optionally, the methane 14 of the cracking device 1 as
Heizgas zugeführt. supplied heating gas.
In dieser Anordnung wird ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen In this arrangement, a process for the production of hydrocarbons
durchgeführt, welches folgende Schritte umfasst: performed, which includes the following steps:
Herstellen von sogenanntem grünen, Wasserstoff 7 in einer Making so-called green, hydrogen 7 in one
Wasserstoffherstellvorrichtung 3. Hydrogen production device 3.
Zuführen eines Einsatzstroms 5, welcher Kohlenwasserstoffe enthält, und des durch die Wasserstoffherstellvorrichtung 3 hergestellten Wasserstoffs 7 zu einer Crackvorrichtung Feeding a feed stream 5 containing hydrocarbons and the hydrogen 7 produced by the hydrogen production device 3 to a cracker
1, nämlich zu einem Steamcracker. 1, namely to a steam cracker.
Herstellen von Kohlenwasserstoffen mit der Crackvorrichtung 1, wobei die hergestellten Kohlenwasserstoffe mindestens teilweise aus dem hergestellten, insbesondere Production of hydrocarbons with the cracking device 1, wherein the hydrocarbons produced at least partially from the produced, in particular
sogenannten grünen, Wasserstoff / bestehen. so-called green, hydrogen / consist.
Die Menge an molekularem Wasserstoff 7, welche der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung 1, gemäß dieser Ausführungsform zugeführt wird, wird derart eingestellt, dass die Wasserstoffmenge im Einsatzstrom 5 und die zugeführte Menge an molekularem Wasserstoff /, der Menge an Wasserstoff 7 im Ausgangsstrom 11 der The amount of molecular hydrogen 7 which is fed to the arrangement, in particular the cracking device 1, according to this embodiment is adjusted in such a way that the amount of hydrogen in the feed stream 5 and the amount of molecular hydrogen fed in /, the amount of hydrogen 7 in the output stream 11 der
Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung 1, entspricht. Arrangement, in particular the cracking device 1 corresponds.
Alternativ kann die Menge an molekularem Wasserstoff /, welche der Anordnung, insbesondere der Crackvorrichtung 1, zugeführt wird, derart eingestellt werden, dass die Wasserstoffmenge der der Crackvorrichtung 1 zugeführten Kohlenwasserstoffe, und die der Crackvorrichtung 1 zugeführte Menge an molekularem Wasserstoff 7 der Menge an Wasserstoff 7/ der Kohlenwasserstoffe im Ausgangsstrom 11 der Anordnung, Alternatively, the amount of molecular hydrogen / which is fed to the arrangement, in particular the cracking device 1, can be adjusted such that the amount of hydrogen in the hydrocarbons fed to the cracking device 1 and the amount of molecular hydrogen 7 fed to the cracking device 1 correspond to the amount of hydrogen 7/ the hydrocarbons in the output stream 11 of the arrangement,
insbesondere der Crackvorrichtung 1, entspricht. in particular the cracking device 1.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Zuführanordnung 2 den Ausgangsstrom 11 zumindest teilweise, insbesondere die verschiedenen Produkte 16, der Crackvorrichtung wieder zuführt, wenn insbesondere die Dampfreformierungsvorrichtung 12, Hydrierungsanlage 15 und/oder Metathese-Anlage If necessary, it is provided that the feed arrangement 2 at least partially feeds the output stream 11 back, in particular the various products 16, to the cracking device, if in particular the steam reforming device 12, hydrogenation plant 15 and/or metathesis plant
17 nicht funktionstüchtig und/oder nicht vorhanden sind. 17 not working and/or missing.
Die Zuführanordnung 2 kann in allen Ausführungsformen Absperrvorrichtungen und/oder Ventilvorrichtungen umfassen, um den Einsatzstrom, den Ausgangsstrom und/oder die weiteren Massenströme in der Anordnung der Crackvorrichtung 1, der Wasserstoffherstellvorrichtung 3, der Abtrennvorrichtung 10, der Dampfreformierungsvorrichtung 12, der Hydrierungsanlage 15 und/oder der Metathese-In all of the embodiments, the feed arrangement 2 can comprise shut-off devices and/or valve devices in order to shut off the feed stream, the output stream and/or the further mass flows in the arrangement of the cracking device 1, the hydrogen production device 3, the separation device 10, the steam reforming device 12, the hydrogenation plant 15 and/or or the metathesis
Anlage 17 zu zuführen und/oder zu zuleiten. Attachment 17 to supply and / or to forward.
Diese Konfiguration kann in allen Ausführungsformen vorgesehen sein. This configuration can be provided in all embodiments.
Durch diese beispielhafte Konfiguration können die erfindungsgemäßen Effekte erzielt With this exemplary configuration, the effects of the present invention can be obtained
werden. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern become. The invention is not limited to the illustrated embodiments, but
umfasst jegliche Anordnung, Raffinerie und Verfahren gemäß den nachfolgenden includes any arrangement, refinery and process according to the following
Patentansprüchen. patent claims.
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Claims (1)
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Also Published As
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WO2023122811A1 (en) | 2023-07-06 |
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